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Jan 23, 2024

Investigação de fluxo do ponto de estagnação de fluido viscoelástico micropolar com Fourier modificado e lei de Fick

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 9491 (2023) Citar este artigo 616 Acessos 1 Detalhes da Altmetric Metrics Fluidos não newtonianos são amplamente empregados em muitas indústrias diferentes, como

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 9491 (2023) Citar este artigo

616 Acessos

1 Altmétrico

Detalhes das métricas

Os fluidos não newtonianos são amplamente empregados em diversas indústrias, como no processamento de plásticos, na criação de dispositivos elétricos, na lubrificação de fluxos e na produção de suprimentos médicos. Uma análise teórica é conduzida para examinar o fluxo do ponto de estagnação de um fluido micropolar de 2º grau em um material poroso na direção de uma superfície esticada sob o efeito do campo magnético, que é estimulado por essas aplicações. As condições de contorno de estratificação são impostas à superfície da folha. As leis generalizadas de Fourier e Fick com energia de ativação também são consideradas para discutir o transporte de calor e massa. Para obter a versão adimensional das equações modeladas de fluxo, são utilizadas variáveis ​​de similaridade apropriadas. Esta versão de transferência das equações é resolvida numericamente pela implementação da técnica BVP4C no MATLAB. Os resultados gráficos e numéricos são obtidos para vários parâmetros adimensionais emergentes e discutidos. Nota-se que pelas previsões mais precisas de \(\varepsilon\) e M, o esboço da velocidade é diminuído devido à ocorrência do efeito de resistência. Além disso, vê-se que uma estimativa maior do parâmetro micropolar melhora a velocidade angular do fluido.

As características coletivas da convecção mista e da radiação térmica são consequências abundantes na fisiologia dos órgãos humanos, como o coração, o fígado e o cérebro. Na medicina, ciência, engenharia e processos industriais, as investigações do fluxo de convecção mista induzido por alongamento de superfícies têm uma aplicação proeminente. Essas aplicações foram deliberadas por investigadores distantes. Sobre uma folha esticada, Khan et al.1 investigaram os efeitos da radiação térmica não linear, dissipação viscosa, convecção não linear, dissipador ou fonte de calor e termoforese no fluxo de fluido tangente hiperbólico com nanopartículas. No fluxo de convecção mista não linear do fluido newtoniano ao longo de uma fonte ou sumidouro de calor, estratificação dupla e radiação térmica não linear abaixo da placa de Riga, Hayat et al.2 examinaram a transmissão massa-calor. Ibrahim e Gizewu3 discutiram o transporte de calor e massa para o líquido hiperbólico tangente não newtoniano com nanopartículas de fluxo de convecção mista não linear com modelo Cattaneo-Christove com efeito magnético, energia de ativação passando por uma folha expansível não uniforme. Patil et al.4 observaram a transmissão de calor-massa para um fluido à base de água fluindo em um fluxo de convecção mista não linear em um cone vertical. Alsaedi et al.5 analisaram a comunicação calor-massa no fluxo de convecção mista não linear do nanofluido Eyring-Powell com a influência do efeito magnético, aquecimento Joule e dissipação viscosa em direção a uma folha esticada. Por Qasemian et al.6, foi examinado o comportamento hidráulico e térmico de um fluxo de nanofluido dentro de um tubo usado em uma transmissão automatizada. Fathellahi et al.7 observaram como o MHD afetou o fluxo de compressão 2D do nanofluido entre duas folhas uniformemente espaçadas. Vários estudos do fluxo de convecção mista não linear de diferentes líquidos podem ser encontrados nas Refs.8,9,10,11,12,13.

Devido a inúmeras aplicações do fluxo da camada limite em processos industriais e de engenharia, como fabricação de papel, design de folhas e filmes plásticos, extrusão aerodinâmica de folhas plásticas e de borracha, fortalecimento e diluição de fios de cobre, fibras de vidro, resfriamento de superfícies metálicas em um banho de resfriamento, etc. ., causada por uma folha esticada contínua, tem recebido atenção significativa nos últimos anos. Yurusoy e Pakdemirli14 obtiveram soluções precisas para as equações que regulam o fluxo de um fluido não newtoniano em direção a uma folha esticada. O fluxo de fluido viscoelástico através de um meio permeável foi descrito por Prasad et al.15 como resultado das consequências da taxa de reação no transporte de espécies quimicamente reativas em direção a uma folha esticada. Riaz et al.16 abordaram os impactos da geração de entropia e a comparação da irreversibilidade do fluxo do nanofluido de sangue Cu sob o campo magnético aplicado e os impactos da dissipação viscosa através de um canal curvo. Nadeem et al.17 investigaram a análise de convecção e difusão por avaliação matemática sob a dissipação viscosa em um duto não circular. Elgazery e Hassan18 investigaram a influência de campos magnéticos, meio permeável, difusividade térmica e viscosidade variável para transporte de calor-massa em um líquido não newtoniano em uma superfície esticada. A transmissão calor-massa do ponto de estagnação de um fluxo de fluido não newtoniano sob o efeito de processos químicos heterogêneos e homogêneos através de uma superfície expansível foi estabelecida por Labropulu et al.19. Javed et al.20 consideraram o fluxo de um líquido não newtoniano com o modelo de Powell-Eyring em direção a uma folha extensível. As poucas contribuições mais atuais na planilha podem ser indicadas nas Refs.21,22,23,24.