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
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
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.
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.