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El análisis de Levenberg-Marquardt de la convección híbrida MHD en fluidos no newtonianos sobre un recipiente inclinado

Autores: Barakat, Julien Moussa H.; Al Barakeh, Zaher; Ghandour, Raymond

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

El análisis de Levenberg-Marquardt de la convección híbrida MHD en fluidos no newtonianos sobre un recipiente inclinado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería General

Palabras clave

Magnetohidrodinámica
Convección mixta
Flujo de capa límite
Fluido de Eyring-Powell
Algoritmo de Levenberg-Marquardt
Redes neuronales artificiales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este trabajo tiene como objetivo explorar el flujo de capa límite de convección mixta magnetohidrodinámica (MHD-MCBLF) en un cilindro inclinado usando un fluido Eyring-Powell en combinación con el algoritmo de redes neuronales artificiales Levenberg-Marquardt (LMA-ANNs). Las propiedades térmicas incluyen estratificación térmica, que tiene una superficie a mayor temperatura en el cilindro que en el fluido circundante. El modelo matemático incorpora factores esenciales que involucran convenciones mixtas, capas térmicas, absorción/generación de calor, curvatura de la geometría, propiedades del fluido, intensidad del campo magnético y número de Prandtl. Las ecuaciones diferenciales parciales gobiernan el proceso y se transforman en ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales acopladas con cambios adecuados de variables. Se generan conjuntos de datos para dos casos: una placa plana (sin curvatura) y un cilindro (con curvatura distinta de cero). La aplicabilidad del solucionador LMA-ANN se presenta resolviendo el problema MHD-MCBLF utilizando análisis de regresión, evaluación del error cuadrático medio, histogramas y análisis de gradiente. Presenta una herramienta computacional asequible para predecir interacciones de fases termofluidas reactivas y no reactivas multicomponentes. Este estudio introduce una aplicación de redes neuronales artificiales basadas en el algoritmo de Levenberg-Marquardt (LMA-ANNs) para resolver flujos de capa límite de convección mixta magnetohidrodinámica de fluidos Eyring-Powell sobre cilindros inclinados. Este enfoque aproxima eficientemente soluciones a las ecuaciones diferenciales no lineales transformadas, demostrando alta precisión y reducido esfuerzo computacional. Estos avances son particularmente beneficiosos en industrias como el procesamiento de polímeros, la ingeniería biomédica y los sistemas de gestión térmica, donde modelar comportamientos de fluidos no newtonianos es crucial.

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