주울 가열 경사 채널에 대한 미세극성 및 하이브리드 나노유체의 비가역성 분석과 비교한 동적 소산 및 복사 흐름

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 5356(2023) 이 기사 인용

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이 보고서는 대류 경계 조건 하에서 경사진 길이 \(2h\) 채널 내의 미세극성 및 하이브리드 나노유체의 소산 흐름에 대한 복사 및 오믹 가열의 영향을 면밀히 조사했습니다. 적절한 유사성 변환을 통해 1차 흐름 방정식이 NODE 시스템으로 갱신됩니다. 두 가지 상황에서 원하는 결과를 얻기 위해 슈팅과 Runge-Kutta 4차 전략을 혼합한 하이브리드 유체 흐름과 미세극성 유체 흐름이 사용됩니다. 현재 연구의 중요한 결과는 더 큰 압력 구배가 유체 속도를 최소화하고 더 중요한 관성 매개변수가 뉴턴 유체 흐름의 경우 회전 프로파일을 최소화하지만 하이브리드 나노유체 흐름의 경우 동일한 현상을 촉진한다는 것입니다. Brinkmann 수의 증가는 유체 온도의 개선을 유발하고 복사 매개변수는 이를 완화시키는 것으로 인식됩니다. 또한 Grashoff 수는 채널 중앙의 Bejan 수를 향상시키지만 다른 영역에서는 감소시키는 것으로 나타났습니다. 마지막으로 현재 결과를 이전 결과와 비교하고 좋은 일치를 인식하기 위해 검증을 수행합니다.

수화물 또는 불안정한 구체는 전기 전도성이 있을 수 있으며 전자기 자극을 시작하는 코어 플럭스를 견딜 수 있습니다. 이러한 발생 사례를 유도 보일러 또는 줄 가열(Joule Heating)이라고 부르기도 합니다. 저항 가열의 이러한 구성 요소는 다양한 제조, 산업 및 우주론적 풍경에서 제공됩니다. 이를 관찰하여 Makinde와 Gbolagade1은 경사진 통로를 통한 층류 점성 유체 흐름에서 엔트로피 생성을 조사했습니다. 그들은 유체 마찰의 비가역성이 채널 중심선에서의 열 전달의 비가역성을 지배한다는 것을 발견했습니다. Guimaraes와 Menon2은 유한 요소 기술을 사용하여 경사 채널(직사각형) 내에서 혼합 대류 유체의 열 전달 조사를 수행했습니다. Dar와 Elangovan3은 경사진 채널(비대칭)을 통한 연동 흐름에 대한 자기장의 영향을 검사하고 자기장이 유체 속도를 감소시킨다는 것을 인정했습니다. Shahri와 Sarhaddi4는 경사 채널 내의 MHD 유체 흐름을 조사하면서 엔트로피 생성의 주요 원인이 나노유체(물-Cu)의 열 전도임을 강조했습니다. 낮은 레이놀즈 수를 가정하고 기울어진 채널을 고려하여 Javed 등5은 Hartmann 수를 사용하여 연동 유동을 면밀히 조사했습니다. 그들은 Hartmann 수가 갇힌 볼루스 크기를 증가시킨다고 결론지었습니다. Hayat et al.6은 열원과 줄 가열을 사용하여 동일한 매개변수에서 의가소성 유체 흐름의 연동 수송을 분석했습니다. 레이놀즈 수는 유체 온도를 개선하는 것이 본 연구 결과 중 하나입니다. Tlau와 Ontela7는 대류 조건을 고려하고 투과성 매체가 점유된 경향이 있는 채널(H_{2} O + Cu\)의 혼합 대류 흐름을 설명했습니다. 그들은 경사각이 클수록 유체 속도가 향상되는 것을 관찰했습니다. 동일한 기하학을 가정하여 Adesanya et al.8과 Singh et al.9는 비가역성 해석을 논의하기 위해 다양한 유체 흐름에 대한 모델을 제안했습니다. 그들은 몇 가지 응력 매개변수로 인해 엔트로피 생성 속도가 감소한다는 것을 발견했습니다. Sabu et al.10은 열원이 있는 불안정한 MHD 나노유체 흐름에서 공학적 매개변수의 특징을 조사하기 위해 상관계수를 사용했습니다. 그들은 Soret 번호가 Sherwood 번호와 음의 연관이 있음을 발견했습니다. 몇몇 연구자들은 최근 유사한 기하학을 통해 다양한 유체 흐름(하이브리드 나노유체 포함)을 조사하고 경사 기하학이 흐름과 열 전달 과정을 제어한다는 점을 강조했습니다.

유체 이동을 통한 열 전달의 개선으로 인해 열 제조 분야의 권위자들은 하이브리드 나노유체라고 불리는 고체 나노입자 조합의 효율성을 포괄하게 되었습니다. 이전에 밝혀진 개선 사항은 기본 유체와 나노입자의 특성을 기반으로 합니다. 고체입자의 농도와 밀도와 점성에 대한 질량의 비율에 대한 열적 성질은 바로 물리적인 소유이다. 그럼에도 불구하고, 나노고체입자의 농도, 나노입자의 크기, 온도 등의 농도에 따른 열전도도와 비열용량은 열적 소유물 중 일부이다. 이를 고려하여 Gholinia et al.15은 주입/흡입이 가능한 원형 실린더에 의한 나노유체(에틸렌 글리콜 + 은 + 구리)의 MHD 흐름을 설명했습니다. 그들은 더 높은 온도가 필요할 때 은 나노입자가 구리보다 더 낫다는 결론을 내렸습니다. Nadeem et al.16은 자기장이 있는 컬링된 시트에 의한 나노유체(물 + SWCNT) 흐름을 수치적으로 조사했습니다. 그들은 나노입자의 부피 분율이 유체 온도를 개선한다는 것을 관찰했습니다. Sowmya et al.17은 종방향 핀을 기하학으로 가정하고 방사선을 이용한 나노유체(티타늄과 알루미늄 합금)의 대류 흐름을 조사했습니다. Dogonchi et al.18은 열원을 갖는 \(Cu + H_{2} O\) 유체와 평판에 의한 두 가지 반응(이종-균질)의 복사 흐름을 조사했습니다. 그들은 Nusselt 수와 자기장 매개변수 사이에 긍정적인 연관성을 발견했습니다. 새로 Anuar et al.19와 Waqas et al.20은 뚜렷한 기하학적 구조를 가정하고 다양한 조건에서 서로 다른 수성 나노유체 흐름을 면밀히 조사했습니다. Jamshed와 Aziz21은 CCHF 모델을 사용하여 신장된 표면에 의한 Casson HNF \(\left( {TiO_{2} - CuO/EG} \right)\) 유동에 대한 비가역성 분석을 수행했습니다. 그들은 Brinkman 수가 엔트로피 생성을 증가시킨다는 것을 발견했습니다. Salman et al.22은 FFS와 BFS를 고려하고 다양한 하이브리드 나노유체 흐름을 검토했습니다. 그들은 더 나은 열 기능이 필요할 때 모노 NF에 비해 HNF가 최고의 대안이라고 생각했습니다. Abbas et al.23은 얇은 바늘을 가정하고 다양한 열전도도를 갖는 HNF(물 + SWCNT + MWCNT)의 강제 대류 흐름을 검사했습니다. Anuar et al.24 및 Waini et al.25는 회전 수축/신장에 의한 복사 HNF \(\left( {Cu - Al_{2} O_{3} /Water} \right)\) 흐름에 대한 안정성 연구를 제공했습니다. 시트. 이를 바탕으로 솔루션을 안정적인 솔루션과 불안정한 솔루션으로 분류했습니다. 최근 다양한 연구자들이 고체 나노입자의 조합뿐만 아니라 다양한 기하학적 구조를 고려하고 중간 종류의 전도성 특성을 생성했습니다. 이는 중간 프로세스를 강조하는 데 도움이 됩니다.