非定常 MHD 散逸ダーシーに対する活性化エネルギーと化学反応の影響

Scientific Reports volume 13、記事番号: 2666 (2023) この記事を引用

1086 アクセス

7 引用

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

化学反応と活性化エネルギーの影響は、流体力学とその熱特性の解析において重要な役割を果たします。流体の流れの応用は、原子炉、自動車、製造設備、電子機器などで大きく考慮されています。この研究では、多孔質材料を通る磁気流体力学的ダーシー・フォルヒハイマー圧搾カソン流体の流れに対する活性化エネルギーと化学反応の影響を調査しています。 2 つの平行なプレートが動いていると想定される水平チャネル。相似変数を使用すると、偏微分方程式が常微分方程式に変換されます。 MATLAB を使用して数値解析を適用し、問題を解決し、速度場、熱分布、濃度分布のデータを取得します。グラフは、プレートが近づくにつれて流体の速度と温度が増加することを示しています。さらに、強いローレンツ力の存在により、ハルトマン数の増加と流体の速度の減少との間に相関関係が見られました。ブラウン運動により液体の温度と濃度が上昇します。ダーシー・フォルヒハイマーパラメータと活性化エネルギーパラメータが両方とも増加すると、速度と濃度が減少します。

2 つの平行なディスク間の流れを絞ることは、技術的および産業的セットアップにおける幅広い用途のため、最近大きな関心を集めています。 2 つの絞り面の間の流れの概念は、油圧ブレーキ、エンジンの可動ピストン、チョコレートフィラーなどの装置で使用されています。注射器と経鼻胃管はどちらも、移動ディスクの影響を受けながら流れを絞るプロセスを含みます。これらのフラックスをより深く理解することで、さまざまな機械および産業用途に使用できる、より効果的かつ効率的な機械を作成することができます。流体力学装置、加速器、圧縮および射出成形、潤滑装置、ポリマー加工の製造などは、絞り流れが観察される可能性のある場所の一部です。 Stefan1 は潤滑近似を使用して絞り流れを研究しました。その後、何人かの学者が、複数のアプローチを使用して、さまざまな幾何学的構成の絞り流れの問題を調査しました。 Moore2 は、表面仕上げ、粘弾性液体、エラストマー表面、分子効果などの影響が重要な役割を果たしているため、問題の複雑さの程度に応じて部分的または全体的に考慮する必要があると指摘しました。 Gupta et al.3 は、非定常圧搾チャネルの流れの問題が類似性変数を使用して大幅に単純化できることに気づきました。平行したプレート間の距離は、時間の一次関数の平方根として変化します。このシナリオでは、類似性変数により問題を大幅に単純化できます。 Duwairi ら 4 は、不安定な絞りチャネルの流れに対する熱伝達の影響を研究し、平行な壁が一定の温度で均一に加熱されると仮定しました。これにより、流れに対する熱伝達の影響を調べることができました。さらに、さまざまな学者が、さまざまな物理的条件を考慮して、平行平板間を流れるナノ流体の熱伝達特性を研究してきました5、6、7。

平行プレート間で流れを絞ることは、流体力学の分野で重要性があり、油圧機械や工具、電気モーター、食品産業、バイオエンジニアリング、自動車エンジンなどに応用されています。他の単純だが同様に重要な例は、注射器や圧縮性チューブ内で発生する流れのパターンです。これらの用途では、よく知られているレイノルズ数に基づいて、流れのパターンを層流、乱流、および遷移流に分類できます。工業的な観点からは、非ニュートン流体に対するこれらのさまざまな挙動の影響を研究する必要があり、これに関して多くの学者がカソン流体の流れを研究しています8,9。カソン流体は流体の複雑なレオロジー特性を捉えることができるためです。 Casson ナノ流体内の微生物の動きは、ナノ粒子の凝集の防止に役立ち、よりスムーズな流れを提供することが観察されました 10,11。ソース、蜂蜜、ジュース、血液、印刷インクなどの濃縮された液体は、このモデルを使用して適切に記述できます。カッソン流体は、ゼロせん断速度で無限粘度、それ以下では流れが生じない降伏応力、および無限せん断速度でゼロ粘度を有すると仮定されるせん断減粘液体として定義できます。 Hussain et al.12 は、浮遊ナノ粒子の形状を要因として考慮して、Casson ナノ流体の EMHD 流れを研究するために、非類似解析を実行しました。 Jamshed et al.13 は、Casson ナノ流体の熱特性を調べるために Tiwari-Das モデルを実装し、ナノ粒子の体積分率が増加すると吸収される温度が上昇することを発見しました。さらに、これらの研究は、Upreti らによって Riga プレート上の Casson ナノ流体の動きを分析するために拡張されました 14。

地熱工学、化学工学、オイルエマルジョン、食品加工などの重要な分野における活性化エネルギーによる物質輸送の広範な利用は、研究者の注目を集めています。アレニウスは 1889 年に活性化エネルギーの概念を提案しました。これは、粒子が化学反応を起こすために取得しなければならない最小限のエネルギーです。このエネルギーは運動エネルギーまたは位置エネルギーとして存在する可能性があり、それがなければ反応物は生成物を作ることができません。活性化エネルギーは、地熱工学、化学工学、油エマルジョン、食品加工など、幅広い用途に使用されます。 Bestman 15 は研究の最初の部分で、多孔質媒体を通る二成分アマルガムの対流を観察しました。 Makinde et al.16 は、活性化エネルギーと、時間依存性の放射された平らな多孔質パネルに対する n 次の化学プロセスの影響を調査しました。 Alsaadi et al.17 は、吸収性の伸長シートを横切る非ニュートンナノ液体の非線形混合対流を研究しました。対照的に、流れは非線形放射と活性化エネルギーの影響を受けました。さらに研究者らは、エントロピーの生成速度についても調査した。この研究の研究者らは、活性化エネルギーパラメーターの増加が集中力の上昇につながると結論付けました。 Irfan et al.18 は、二元化学反応と活性化エネルギーの影響を得るために、Carreau ナノ流体の非定常流を構築しました。彼らは、反応速度パラメーターの影響によるずり減粘流体とずり増粘流体の変化を報告し、濃度が減少することを明らかにしました。

化学反応を引き起こすために潜在的な反応物質を含む化学系に存在しなければならないエネルギー量は、活性化エネルギーと呼ばれます。アレニウスの式は、温度の関数としての速度定数の変化を説明するもので、活性化エネルギーの計算に使用される式です。地熱工学、化学工学、メカノケミストリー、油と水のエマルジョン、材料の劣化では、化学反応を伴う物質移動現象が利用されます。化学反応と物質移動は互いに複雑な関係があります。この関係は、流体の流れと物質の移動の両方に関与するさまざまな速度で反応種を製造および消化することによって、流体の流れと物質の移動の両方について調査できます。 Hsiao19 は、パラメーターを制御する改良された方法を適用することにより、熱押出システムの製造効率を数値解析しました。これは、パラメータを制御する強化された技術を使用することで実現されました。 Majeed et al.20 は、二次運動量滑りのシナリオの下で、流体の流れにおける二元化学反応と活性化エネルギーの累積的影響を調査しました。 Khan et al.21 は、活性化エネルギーの話題とともに、非線形熱放射の影響を調査しました。彼らは、より重要な活性化エネルギーパラメータと種濃度の上昇との間に相関関係があることを発見した。 Dhlamini et al.22 は、混合対流を考慮に入れることで研究の範囲を広げました。彼らは、加熱プレートを使用すると化学種の濃度が増加することを発見しました。 Carreau 流体の流れについて、Irfan et al.18 は輸送メカニズムとして非線形混合対流を使用しました。密度の線形変化とは対照的に、密度の非線形変動は、種の濃度のより顕著な増加につながる場合があります。

石油産業に関しては、ガスや凝縮水の貯留層の坑井近くで発生する可能性が高い高流量領域を考慮する場合、多孔質空間内の対流流体現象が不可欠です。これは、これらの領域で高流量が発生する可能性が高いためです。多孔質領域を使用するいくつかの現代の用途では、高速度が見られる場合があります。非ダルシアン多孔質空間として知られる伝統的なダルシーの法則の修正版では、多孔質空間と慣性の両方の影響が考慮されています。このテーマに関して行われた研究の大部分は、従来のダーシー方程式を使用して、多孔質領域全体にわたる流れの問題をモデル化し、分析しました。しかし、古典的な形式のダーシーの理論は、より大きな速度とより大きな気孔率の条件下では破綻します。したがって、慣性の影響を考慮するために、Forchheimer23 は運動量の方程式に二乗速度係数を含めました。この成分は、マスカット 24 分析では「フォルヒハイマーの言葉」と呼ばれていました。 Seddeek ら 25 は、ダーシー・フォルヒハイマー関係式を使用して、ナノ流体の混合対流を調査しました。 Jha と Kaurangini26 は、彼らが取り組んでいた非線形ブリンクマン・フォルヒハイマー拡張ダルシー流モデルの近似解を発見しました。 Pal と Mondal27 は、粘度が変化する液体の流体磁気ダルシー・フォルヒハイマー流を研究しました。 Darcy-Sadiq と Hayat28 は、対流加熱されたシートによって制限された磁気マクスウェル液体のフォルヒハイマー流を調べました。 Shehzad et al.29 は、可変伝導率と非線形対流を伴うオールドロイド B 流体のダーシー - フォルヒハイマー流に対する Cattaneo-Christov 熱流束モデルの影響を調査しました。 Bakar et al.30 は、ダルシー・フォルヒハイマー多孔質空間内の減少するシートに向かう強制対流境界層よどみ点流れを調査した。 Hayat et al.31 は、マクスウェル材料が熱流束を受けたときのダーシー・フォルヒハイマー流れを研究しました。彼らの研究はカッタネオ-クリストフ理論に基づいており、可変の熱伝導率が含まれていました。 Umavathi et al.32 は、Darcy-Forchheimer-Brinkman モデルを使用して、ナノ流体の自然対流と垂直長方形ダクト内で発生する熱伝達の計算解析を実行しました。粘弾性ナノ流体のダーシー・フォルヒハイマー流は、Hayat らによって行われた比較研究の対象となった 33。対流表面状態を伴うマクスウェルナノ流体のダーシー・フォルヒハイマー流の最近改良されたモデルが、Muhammad らによって発表されました 34。

この論文では、水平チャネルに沿った多孔質媒体を横切る磁気流体力学 (MHD) ダーシー・フォルヒハイマー圧搾キャソン流体の流れに対する活性化エネルギーと化学反応の影響を分析します。類似度変数を使用すると、偏微分方程式 (PDE) を常微分方程式 (ODE) に変換できる可能性があります。 MATLAB を使用して数値解析を適用し、問題を解決し、速度場、熱分布、濃度分布のデータを取得します。結果はグラフでプロットされています。さらに、解決策の正しさは、査読済みの論文で発表された結果と比較することによってチェックされています。

活性化エネルギーと化学反応を伴う多孔質材料を通る、対称的かつ時間依存的な磁気流体力学的ダーシー・フォルヒハイマー圧搾キャッソンナノ流体の流れが示されています。水路を通る水の動きは、水路の 2 つの表面の圧縮によって引き起こされます。 y = ℎ(t) = (1 − αt)1/2 の場合の上面と下面の間隔。磁場Ｂ（ｔ）は底板３５に対して垂直であると仮定される。カソン流体の流れの幾何学的表現を図 1 に示します。さらに、濃度方程式では一次の均一化学反応の影響が考慮されています。これらの仮定を踏まえると、必要な状況に応じて現在の物理的問題を調整する連続性、運動量、エネルギー、および濃度の方程式は次のとおりです 36:

問題の物理モデル。

相関境界条件 (BC) は次のとおりです。

光学的に厚い流体では放出に加えて自己吸収も存在するため、Rosseland 近似は放射熱流束ベクトル \({q}_{r}\) に使用できます。通常、吸収係数は波長に依存し、重要であるため、Rosseland 近似を使用できます。したがって、\({q}_{r}\) の定義は 37,49 となります。

この式において、k1 はロッセランド平均吸収係数を表し、σ1 はステファン・ボルツマン定数を表します。

私たちは、流れ内の温度変化はあまり重要ではないという仮定の下で作業を行っており、T4 を線形関数として記述することができます。プロセス内の高次の変数を無視して、テイラー級数を使用して、自由流温度 T に関して T4 を拡張します。これから導き出される近似値は次のとおりです。

エネルギーの方程式は、方程式と式を組み合わせることで得られます。 (8) と (9) は次のようになります。

PDE から ODE を取得するには、次の相似変換が使用されます。

ここで、η は局所類似性変数、f(η)、θ(η)、ϕ(η) はそれぞれ境界層領域内の流体の無次元速度、温度、濃度です。

次の無次元方程式を作成するには、式を代入します。 (11) を式に代入します。それぞれ (2)、(3)、(10) を与えます。

関連する無次元境界条件は次のとおりです。

次元を含まない方程式では、重要なパラメータは次のように定義されます。

局所的な皮膚摩擦係数 Cfx、局所的なヌッセルト数 Nux、および局所的なシャーウッド数 Shx は、流れに影響を与える関連する物理量です。これらの数値には次の定義があります。

ここで、τw、qw、qs はそれぞれ壁の表皮摩擦、壁の熱流束、壁の質量流束であり、次式で与えられます。

皮膚摩擦係数、ヌッセルト数、およびシャーウッド数はすべて、次のように類似性変数に関して無次元バージョンで表現されます。

ここで、Rex = lvw/νf は、絞り速度 vw に基づく局所レイノルズ数です。

計算解析における ND-Solve (Shooting) プロシージャは、境界値問題 (BVP) を一階微分方程式 (初期値問題 IVP) に還元することで解決する手法です。これは、BVP の境界条件も満たす解が見つかるまで、さまざまな初期条件に対する IVP の解を見つけることから構成されます。フロー検討問題の場合、方程式の系は次のようになります。 (12–14) と境界条件 (15、16) は、ND ソルブ (シューティング) テクニックを使用して数値的に解決されます。この目的のために、まず高次の微分方程式が新しい変換を利用して一次に変更されます。新しい変換手順は次のとおりです。

等式 (12, 13, 14) と境界条件 (15) は次の形式になります。

と

方程式が Eqs であるシステム。 (12) ～ (14) は数値的に解決されました。この例では、ND-Solve (Shooting) 技術が利用されています。 MATLAB として知られるプログラムでアルゴリズムが設計され、数値とグラフィックの両方の答えが作成されます。この結果は、表 1 に示すように、現在の数値スキームの精度を検証するために、Noor ら 36、Naduvinamani および Shankar 38 によって得られた結果と比較されます。さらに、表 1 から、壁せん断応力の絶対値が次のとおりであることがわかります。絞り数の値が増加すると増加し、ヌッセルト数とシャーウッド数は減少します。これは、絞り数が減少した場合に起こることの逆です。さらに、平行平板の表面から平板間の流体への熱の通過が、負の値を有するヌッセルト数によって示されることは驚くべきことではない。

速度と温度プロファイルに対するフォルヒハイマーパラメーター (Fr) の影響を図 1 と 2 に示します。それぞれ2と3。 Fr の値が増加すると、流体の流速が低下することに注意してください。図 3 は、フロッシュハイマーパラメーターの値が増加すると、温度勾配とそれに対応する境界層の厚さの両方が増加することを示しています。フォルヒハイマーパラメーターの上昇は、システム内で抵抗力が生成されていることを意味します。これは流体の動きの減少につながります。その結果、速度が低下します。さらに、流体の温度は抗力によって上昇し、温度勾配が傾きます。ハルトマン数の増加により、流れゾーンの速度プロファイルの標準成分が減少することが図 4 に明確に示されています。ハルトマン数の無視できるほどの増加が、それに関連するローレンツ力の増加につながると予想するのは合理的です。磁場を使って。この強いローレンツ力により、チャネルを通る流体の通路に抵抗が生じます。結果として、ハルトマン数の値が増加するにつれて、速度場は弱くなります。速度に対する空隙率パラメーターの影響を図 5 に示します。空隙率の値が大きくなると、流体の速度が遅くなり、温度と濃度が高くなります。

f(n) に対する Fr の影響。

温度に対する Fr の影響。

Ha の速度への影響。

速度に対する Da の影響。

図 6 と 7 は、それぞれ温度と濃度に対する熱泳動パラメーター (Nt) の影響を示しています。 Ntが増加すると、温度と濃度の両方が増加します。物理的には、熱泳動力は Nt の値が大きくなるほど強くなると考えられます。これは、ナノ粒子が高温ゾーンから低温領域に向かって押し出され、その結果温度が上昇するためです。ブラウン運動パラメータ (Nb) から生じる (ϕ(η)) の変化を説明するために、図 8 のラフドラフトをここに示します。 Nb 値が増加すると相関係数が減少する傾向があることがわかりました。この現象は、流体のナノ粒子が不規則なパターンで移動するために発生しました。

温度に対する窒素の影響。

濃度に対する Nt の影響。

温度に対するNbの影響。

熱放射パラメータの増加とその後の流動ゾーンの温度プロファイルの低下との関係は、図 9 に非常に明確に示されています。図 9 から次の結論を導き出すことができます。熱放射の増加パラメータを指定すると、より高い温度値が得られ、さまざまな熱力学的分野に利益をもたらす可能性があります。図 10 は、温度プロファイルが熱生成または吸収パラメーター (Q) の影響によってどのように影響を受けるかを示しています。パラメータ Q が増加すると、温度場の増加が示されます。さらに、Q の値が増加するにつれて、熱境界層の厚さも増加します。熱を発生するプロセスでは、通常、より高い温度が作動流体に放出されることが予想されます。この要因の結果として、熱生成パラメータにより温度プロファイルが増加します。さらに、温度上昇は発熱化学プロセスに起因する可能性があります。

温度に対する Rd の影響。

温度に対する Q の影響。

図 11 は、化学反応パラメータが濃度プロファイルに及ぼす影響を示しています。一般に、多くの場合、破壊的な化学反応には低濃度の場が見られることが示されています。図 12 は、シュミット数の増加によりフローゾーン内の濃度場が減少することを示しています。シュミット数がわずかに増加すると、質量拡散係数が減少し、フローゾーン内の濃度場の低下が引き起こされます。これに加えて、濃度場は Sc が増加するにつれて減少する関数であることが示されています。さらに、境界層の濃度が増加すると、コーティングの厚さは減少します。図 13 は、E で表される活性化エネルギーが (ϕ(η)) で表される濃度に及ぼす影響を示しています。 E の値が増加すると、アレニウスのエネルギー関数が低下し、その結果、濃度を高める生成化学反応の速度が増加します。

R が集中力に及ぼす影響。

集中力に対するScの影響。

集中力に対する E の影響。

本研究では、活性化エネルギーと均一な化学反応効果の存在下で、ジュール加熱と熱の生成または吸収を伴う、2枚の平行板間の不安定な磁気流体力学的非ニュートン性カッソン流体の放射ダーシー・フォルヒハイマー・スクイーズド流が報告されています。現在の問題の文脈では、流れは平行なプレートの動きによってもたらされます。非ニュートンカッソン流体流動モデルの結果を得た後、著者らは、古典的なルンゲ・クッタ 4 次積分手法とショット手法を併用して、高度に非線形結合した 2 次元の非定常偏微分方程式を解きました。参考文献 39、40、41、42、43、44、45、46、47、48 には、流体の流れ、材料分析、およびさまざまな計算および数値技術に関する最新の研究が示されています。数値シミュレーションは、選択された多くの制御パラメーターのそれぞれに対して実行されます。以下の重要な推論は、以前の数値シミュレーションに基づいて行われる可能性があります。

ハルトマン数が大きくなるとローレンツ力がより強力になるため、速度は低下します。

フォルヒハイマーパラメーターが増加すると、速度プロファイルが減少し、温度勾配が傾きます。

活性化エネルギーが高くなると、濃度プロファイルが大幅に減少します。

シュミット数の値が上昇すると、濃度プロファイルが低下します。

空隙率パラメータの増加は、流体の速度の低下を引き起こし、熱濃度勾配とそれに関連する境界層の厚さの増加を引き起こします。

破壊的な化学反応により濃度場はより強くなりますが、建設的な化学反応により濃度場は弱くなります。

研究活動ではすべてのデータが明確に入手可能です。

Stefan, J.「見かけの接着に関する実験」、ウィーン科学アカデミー。数学、自然。 69、713–721 (1874)。

Google スカラー

ムーア、DF スクイーズ映画のレビュー。 8(4)、245–263 (1965) を着用してください。

記事 Google Scholar

Gupta、PS および Gupta、AS 平行プレート間で流れを絞ります。 45(2)、177–185 (1977) を着用してください。

記事 CAS Google Scholar

Duwairi、HM、Tashtoush、B.、Damseh、RA 2 つの平行なプレートの間で圧縮および押し出された粘性流体の熱伝達効果について。熱物質伝達 41(2)、112–117 (2004)。

ADS Google Scholar

Verma、RL 平行チャネル間の流れを絞るための数値解。 72(1)、89–95 (1981) を着用。

記事 CAS Google Scholar

ムスタファ M.、ハヤット T.、オバイダット S. 平行板間の非定常圧搾流における熱と物質移動について。 Meccanica 47(7)、1581–1589 (2012)。

記事 MathSciNet MATH Google Scholar

Hayat, T.、Qayyum, A.、Alsaadi, F.、Awais, M. & Dobaie, AM ジェフリー流体の絞り流における熱放射の影響。ユーロ。物理学。 J. プラス 128(8)、85–91 (2013)。

記事 Google Scholar

Anandika, R.、Puneeth, V. & Manjunatha, S. 非対称滑り条件下でニュートンナノ流体によって圧縮されたキャッソンナノ流体のダーシー・フロシュハイマー多層モデル。ユーロ。物理学。 J. Plus 137(12)、1–14 (2022)。

記事 Google Scholar

Puneeth, V.、Khan, MI、Jameel, M.、Geudri, K. & Galal, AM ジャイロタクティック微生物の運動の影響下でのキャッソンナノ流体ジェット流の対流熱伝達解析。Ｊ．インディアン・ケミストリー（Ｊ．ＩｎｄｉａｎＣｈｅｍ．）社会 99(9)、100612 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Puneeth, V.、Khan, MI、Narayan, SS、El-Zahar, ER & Geudri, K. キャソンナノ流体の熱および物質移動特性に対する旋回性微生物の運動の影響。 Waves ランダムコンプレックスメディア 1–24 (2022)

Puneeth, V.、Manjunatha, S.、Gireesha, BJ & Gorla, RSR 生物活性ミキサーの存在下でのステファンブローによる Casson ナノ流体の磁気対流。手順研究所メカ。工学パート N J. ナノメーター。ナノエン。ナノシスト。 235(3–4)、83–95 (2021)。

CAS Google スカラー

Hussain, M.、Farooq, U. & Sheremet, M. 粒子形状因子と熱放射にさらされた EMHD よどみキャッソンナノ流体流の非類似対流熱輸送解析。Int. Commun. Heat Mass Transf. 134、106230 (2022)。

記事 Google Scholar

Jamshed, W.、Kumar, V.、および Kumar, V. 粒子形状係数を適用した非線形伸縮シートによる Casson ナノ流体の計算による検査: Tiwari および Das モデル。数字。メソッドが一部異なります。等価 38(4)、848–875 (2022)。

記事 MathSciNet Google Scholar

Upreti, H.、Pandey, AK、Uddin, Z. & Kumar, M. PSO を使用した Riga プレート上の微生物からなる Casson ナノ流体の 3D 流れに対する熱泳動とブラウン運動の効果: 数値研究。顎。Ｊ．Ｐｈｙｓ． 78、234–270 (2022)。

記事 MathSciNet Google Scholar

Bestman、アーカンソー州多孔質媒体内の吸引と物質移動を伴う自然対流境界層。内部。 J.エネルギー研究所。 14(4)、389–396。 https://doi.org/10.1002/er.4440140403 (1990)。

記事 CAS Google Scholar

Makinde, OD、Olanrewaju, PO & Charles, WM 二成分混合物中を移動する平らな多孔質プレートを通過する化学反応と放射熱伝達を伴う不安定な対流。アフリカマット。 22(1)、65–78。 https://doi.org/10.1007/s13370-011-0008-z (2011)。

記事 MathSciNet MATH Google Scholar

Alsaadi, FE、Ullah, I.、Hayat, T. & Alsaadi, FE アレニウスの活性化エネルギーと熱放射の影響を受ける多孔質空間内のナノ流体の非線形混合対流におけるエントロピー生成。Ｊ．サーム．アナル。カロリーム。 140、799–809。 https://doi.org/10.1007/s10973-019-08648-0 (2019)。

記事 CAS Google Scholar

Irfan, M.、Khan, WA、Khan, M. & Gulzar, MM 非線形混合対流を伴う 3D カレローナノ流体の化学反応性放射流におけるアレニウス活性化エネルギーの影響。Ｊ．Ｐｈｙｓ．化学。固体 125、141 ～ 152。 https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2018.10.016 (2019)。

記事 ADS CAS Google Scholar

KL シャオパラメータ制御法を備えた Carreau ナノ流体を使用することにより、放射電気 MHD 活性化エネルギー熱押出製造システムの効率を促進します。エネルギー 130、486–499 (2017)。

記事 Google Scholar

マジード、A.ら。化学反応と二次運動量滑りモデルを用いた磁気流体力学的流れの活性化エネルギーの解析。ケーススタッド。サーム。工学 12、765–773 (2018)。

記事 Google Scholar

Khan, MI、Hayat, T.、Khan, MI & Alsaedi, A. クロスナノ流体の非線形放射よどみ点流における活性化エネルギーの影響。内部。共通。熱物質伝達 91、216–224 (2018)。

記事 CAS Google Scholar

Dhlamini, M.、Kameswaran, PK、Sibanda, P.、Motsa, S. & Mondal, H. 対流境界条件を伴う混合対流ナノ流体流における活性化エネルギーと二成分化学反応の効果。Ｊ．Ｃｏｍｐｕｔ．デス。工学 6、149–158 (2019)。

Google スカラー

フォルヒハイマー、P. 土壌中の水の動き。マガジンVer. D. Ing. 45、1782–1788 (1901)。

Google スカラー

Muskat M. 多孔質媒体を通る均一な流体の流れ (Edwards、1946)。

マサチューセッツ州セディーク流体が飽和した多孔質媒体におけるダルシーフォルヒハイマー混合対流に対する粘性散逸と熱泳動の影響。 J. コロイド界面科学。 293、137–142 (2006)。

論文 ADS CAS PubMed Google Scholar

Jha, BK & Kaurangini, ML 非線形ブリンクマン・フォルヒハイマー拡張ダルシー流モデルの近似解析解。応用数学。 2、1432–1436 (2011)。

記事 Google Scholar

Pal, D. & Mondal, H. 不均一な熱源/シンクと可変粘度を備えた DarcyForchheimer 多孔質媒体における種の流体磁気対流拡散。内部。共通。熱物質伝達 39、913–917 (2012)。

記事 Google Scholar

Sadiq, MA & Hayat, T. 対流加熱されたシートで囲まれたマグネト・マクスウェル液体のダーシー・フォルヒハイマー流。結果 6、884–890 (2016)。

記事 ADS Google Scholar

Shehzad, SA、Abbasi, FM、Hayat, T. & Alsaedi, A. 可変伝導率と非線形対流を伴うオールドロイド B 流体のダーシー - フォルヒハイマー流の Cattaneo - Christov 熱流束モデル。Ｊ．Ｍｏｌ．リク。 224、274–278 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

Bakar, SA、Arifin, NM、Nazar, R.、Ali, FM & Pop, I. 収縮シートを通過するダーシー・フォルヒハイマー多孔質媒体内の強制対流境界層よどみ点流れ。フロント。熱物質伝達 7、38 (2016)。

Google スカラー

Hayat, T.、Muhammad, T.、Al-Mezal, S. & Liao, SJ 可変熱伝導率とカッタネオ - クリストフ熱流束を伴うダーシー - フォルヒハイマー流。内部。Ｊ．Ｎｕｍｅｒ．メソッド熱流体流 26、2355–2369 (2016)。

記事 Google Scholar

Umavathi, JC、Ojjela, O. & Vajravelu, K. Darcy-ForchheimerBrinkman モデルを使用した、垂直長方形ダクト内のナノ流体の自然対流と熱伝達の数値解析。内部。 J.熱科学。 111、511–524 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

Hayat, T.、Haider, F.、Muhammad, T. & Alsaedi, A. 粘弾性ナノ流体のダーシー・フォルヒハイマー流について: 比較研究。Ｊ．Ｍｏｌ．リク。 233、278–287 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

Muhammad, T.、Alsaedi, A.、Shehzad, SA & Hayat, T. 対流境界条件にさらされるマクスウェルナノ流体の DarcyForchheimer 流の修正モデル。顎。Ｊ．Ｐｈｙｓ． 55、963–976 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

Noor、NAM、Shafie、S. & Admon、MA 滑り境界条件を持つ多孔質媒体内の平行プレート間の Casson ナノ流体の MHD 圧搾流に対する粘性散逸と化学反応の影響。ユーロ。物理学。 J. Plus 135(10)、1–24 (2020)。

Google スカラー

Noor, NAM、Shafie, S. & Admon, MA MHD は、化学反応、熱放射、熱の発生/吸収を伴う Casson ナノ流体の流れを絞ります。 J.Adv. 解像度流体メカ。サーム。科学。 68(2)、94–111 (2020)。

記事 Google Scholar

アルカタニ、AM et al. 粘性散逸を伴う伸縮するシリンダー上の放射性ナノ流体の熱解析。化学。物理学。レット。 808、140133 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Naduvinamani, NB & Shankar, U. 2 つの平行板間の非定常磁気流体力学キャッソン流体の放射圧搾流。 J. 中南大学 26、1184–1204 (2019)。

記事 CAS Google Scholar

Chu、YM 他不均一な熱源にさらされる 4 種類のハイブリッドナノ粒子の放射熱解析: ケラーボックス数値的アプローチ。ケーススタッド。サーム。工学 40、102474 (2022)。

記事 Google Scholar

Javed, M.、Qadeer, F.、Imran, N.、Kumam, P. & Sohail, M. 均質および不均質効果を伴う湾曲構成のエリス流体の蠕動機構。アレックス。工学 J. 61、10677–10688 (2022)。

記事 Google Scholar

アーメド、MF 他ダーシー・フォルヒハイマー関係を有する静的/移動ウェッジによるMHD放射アイリング・パウエル・ナノ材料流におけるジャイロタクティック微生物の数値計算。マイクロマシン 13、1768 (2022)。

記事 PubMed PubMed Central Google Scholar

Shahzad、A. et al. 伸縮シート上の滑りと対流境界条件を伴う銅ナノ流体の薄膜流れと熱伝達。科学。議員第 12 号、1–16 (2022)。

Google スカラー

アッバシ、A.ら。スリップ機能を備えた先細の複雑な波状曲線チャネルを介したハイブリッドナノ粒子 (Cu、Fe3O4) ベースの血流の熱輸送の探索。マイクロマシン 13、1415 (2022)。

記事 PubMed PubMed Central Google Scholar

ソヘイル、M.ら。有限要素法によるホール電流とイオン滑り電流を伴う、加熱された回転円錐上での 3 次元プラントルハイブリッドナノ材料のモデリング。科学。議員第 12 号、1–12 (2022)。

記事 Google Scholar

リー、Ｚら。遠心ポンプ磁性液体封止膜の面圧脈動特性の解析。フロント。エネルギー抵抗 10、937299 (2022)。

記事 Google Scholar

Waqas, H. et al. 回転運動性微生物は、指数関数的な熱流束で移動するリガ表面上の擬似塑性ナノ流体の流れに影響を与えます。クリスタル 12、1308 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Qu、M.ら。石油回収率を高めるための両親媒性二硫化モリブデンナノシートの実験室研究と現場応用。 J.ペット。科学。工学 208、109695 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Wang、F.ら。三元ハイブリッドナノマテリアルを用いたエンジンオイルの影響によるカローヤスダ液の磁気双極子の示唆。ナノテクノロジー。改訂第 11 号、1620 ～ 1632 年 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Li, S.、Khan, MI、Alzahrani, F. & Eldin, SM オーム加熱および化学反応、粘性散逸の存在下での放射時間依存流れにおける熱および物質輸送解析: エントロピーモデリング。ケーススタッド。サーム。工学 42、102722 (2023)。

記事 Google Scholar

リファレンスをダウンロードする

著者らは、助成金コード (22UQU4400074DSR04) によってこの研究を支援していただいたウンム・アル・クラ大学科学研究部長に感謝したいと思います。

山東科技経営大学コンピューター科学技術学部、煙台市、264005、中国

李曙光

St John's College of Engineering and Technology、イェミガヌール、クルヌール地区、アンドラプラデーシュ州、518360、インド

コディ・ラグナス

サウジアラビア王国、アル・クンフダ市、アル・ハリディヤ地区、28821、ウンム・アル・クーラ大学、工業工学部工学部

アイマン・アルファレ

連邦ウルドゥー語芸術・科学・技術大学数学科、グルシャン・エ・イクバル・カラチ、7530、パキスタン

ファルハン・アリ & A. ザイブ

レバノン・ベイルートのレバノン・アメリカン大学機械工学科

M・イジャズ・カーン

リファ国際大学数学統計学部 I-14、イスラマバード、44000、パキスタン

M・イジャズ・カーン

エジプト未来大学工学部研究センター、ニューカイロ、11835、エジプト

サイード・M・エルディン

計算科学学部、CHRIST (大学とみなされます)、ガーズィヤーバード、201003、インド

V. プニース

PubMed Google Scholar でこの著者を検索することもできます

すべての著者は研究活動に平等に貢献しています。

M. Ijaz Khan への通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

シュプリンガーネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

オープンアクセスこの記事はクリエイティブコモンズ表示 4.0 国際ライセンスに基づいてライセンスされており、元の著者と情報源に適切なクレジットを表示する限り、あらゆる媒体または形式での使用、共有、翻案、配布、複製が許可されます。クリエイティブコモンズライセンスへのリンクを提供し、変更が加えられたかどうかを示します。この記事内の画像またはその他のサードパーティ素材は、素材のクレジットラインに別段の記載がない限り、記事のクリエイティブコモンズライセンスに含まれています。素材が記事のクリエイティブコモンズライセンスに含まれておらず、意図した使用が法的規制で許可されていない場合、または許可されている使用を超えている場合は、著作権所有者から直接許可を得る必要があります。このライセンスのコピーを表示するには、http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ にアクセスしてください。

転載と許可

Li、S.、Raghunath、K.、Alfaleh、A. 他。水平流路上のカソン流体の非定常 MHD 散逸ダーシー・フォルヒハイマー圧搾流に対する活性化エネルギーと化学反応の影響。 Sci Rep 13、2666 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-29702-w

引用をダウンロード

受信日: 2022 年 10 月 21 日

受理日: 2023 年 2 月 9 日

公開日: 2023 年 2 月 15 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-29702-w

次のリンクを共有すると、誰でもこのコンテンツを読むことができます。

申し訳ございませんが、現在この記事の共有リンクは利用できません。

Springer Nature SharedIt コンテンツ共有イニシアチブによって提供

コメントを送信すると、利用規約とコミュニティガイドラインに従うことに同意したことになります。虐待的なもの、または当社の規約やガイドラインに準拠していないものを見つけた場合は、不適切としてフラグを立ててください。

ブログ

非定常 MHD 散逸ダーシーに対する活性化エネルギーと化学反応の影響