Análisis de estabilidad electroviscoelástica de estructuras cilíndricas en fluidos conductores de tipo Walters B que fluyen a través de un medio poroso
Autores: Metwaly, T. M. N.; Hafez, N. M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis de estabilidad electroviscoelástica de estructuras cilíndricas en fluidos conductores de tipo Walters B que fluyen a través de un medio poroso
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Investigación
Estabilidad lineal
Interfaz cilíndrica
Fluidos conductores viscoelásticos Walters B
Medio poroso
Campo eléctrico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En esta investigación, se investiga teórica y numéricamente la estabilidad lineal de una interfaz cilíndrica entre dos fluidos conductores viscoelásticos de Walters B que se mueven a través de un medio poroso. Los fluidos están influenciados por un campo eléctrico axial uniforme. La estructura cilíndrica preserva la transferencia de calor y masa a través de la interfaz. Las ecuaciones de movimiento y continuidad se linealizan, al igual que las ecuaciones de Maxwell en aproximación cuasiestática y las condiciones de contorno adecuadas en la interfaz. Se ha utilizado el método de modos normales para obtener una ecuación característica cuadrática en frecuencia con coeficientes complejos que describen la interacción entre los fluidos conductores viscoelásticos de Walters B y el campo eléctrico. A la luz de la teoría de estabilidad lineal, se utilizan los criterios de Routh-Hurwitz para gobernar la estabilidad de la estructura. Se recuperan varios casos especiales bajo elecciones de datos adecuadas. El análisis de estabilidad se presenta en detalle a través de los comportamientos del campo eléctrico aplicado y la parte de la tasa de crecimiento imaginaria con los números de onda. Los efectos de varios parámetros sobre la estabilidad interfacial se presentan teóricamente y se ilustran gráficamente a través de dos conjuntos de figuras. Nuestros resultados demuestran que las viscosidades cinemáticas, las viscoelasticidades cinemáticas y la porosidad del medio mejoran la estabilidad, mientras que la permeabilidad del medio, los coeficientes de transferencia de calor y masa, y las velocidades de los fluidos la disminuyen. Finalmente, la conductividad eléctrica tiene una influencia crítica en la estabilidad de la estructura.
Descripción
En esta investigación, se investiga teórica y numéricamente la estabilidad lineal de una interfaz cilíndrica entre dos fluidos conductores viscoelásticos de Walters B que se mueven a través de un medio poroso. Los fluidos están influenciados por un campo eléctrico axial uniforme. La estructura cilíndrica preserva la transferencia de calor y masa a través de la interfaz. Las ecuaciones de movimiento y continuidad se linealizan, al igual que las ecuaciones de Maxwell en aproximación cuasiestática y las condiciones de contorno adecuadas en la interfaz. Se ha utilizado el método de modos normales para obtener una ecuación característica cuadrática en frecuencia con coeficientes complejos que describen la interacción entre los fluidos conductores viscoelásticos de Walters B y el campo eléctrico. A la luz de la teoría de estabilidad lineal, se utilizan los criterios de Routh-Hurwitz para gobernar la estabilidad de la estructura. Se recuperan varios casos especiales bajo elecciones de datos adecuadas. El análisis de estabilidad se presenta en detalle a través de los comportamientos del campo eléctrico aplicado y la parte de la tasa de crecimiento imaginaria con los números de onda. Los efectos de varios parámetros sobre la estabilidad interfacial se presentan teóricamente y se ilustran gráficamente a través de dos conjuntos de figuras. Nuestros resultados demuestran que las viscosidades cinemáticas, las viscoelasticidades cinemáticas y la porosidad del medio mejoran la estabilidad, mientras que la permeabilidad del medio, los coeficientes de transferencia de calor y masa, y las velocidades de los fluidos la disminuyen. Finalmente, la conductividad eléctrica tiene una influencia crítica en la estabilidad de la estructura.