Interacción de propiedades variables de fluidos con flujo peristáltico modulado electrocinéticamente de nanofluido reactivo: un análisis termodinámico
Autores: Akbar, Yasir; Huang, Shiping; Alotaibi, Hammad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Interacción de propiedades variables de fluidos con flujo peristáltico modulado electrocinéticamente de nanofluido reactivo: un análisis termodinámico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Interacción
Nanofluido
Espacio poroso
Conductividad térmica
Campo eléctrico
Optimización de entropía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En el presente estudio, se investiga la interacción de propiedades variables del fluido con el transporte peristáltico regulado electrocinéticamente de un nanofluido reactivo incrustado en un espacio poroso. El nanofluido satura el espacio/medio poroso con porosidad no homogénea, que cambia con la distancia desde el límite del canal. Se asume que los nanofluidos se acompañan de conductividad térmica y viscosidad variables. Se incorporan los impactos del campo magnético, la difusión browniana, el campo eléctrico, la disipación viscosa, la reacción química, la convección mixta y la termofóresis. Además, se ejecuta la contribución de la condición de contorno de flujo de masa cero. La complejidad de las ecuaciones que describen el flujo de un nanofluido se reduce aplicando la teoría de lubricación. Las ecuaciones totalmente no lineales se resuelven utilizando una técnica numérica. Se presta especial atención al análisis de la optimización de la entropía, ya que su minimización es la mejor medida para mejorar la eficiencia de los sistemas térmicos. Estos resultados demuestran que un campo eléctrico externo orientado positivamente contribuye a un aumento en la velocidad del nanofluido. La temperatura del nanofluido aumenta más rápidamente debido a un aumento en el parámetro de calentamiento de Joule. Se observa que la temperatura del agua es comparativamente más baja que la del queroseno. La pérdida de energía del sistema puede reducirse cuando se aumenta el parámetro de conductividad térmica. La magnitud del número de Bejan se incrementa al aumentar el parámetro electroosmótico. Además, se percibe un decremento sustancial en el perfil de concentración cuando se aumenta el número de Schmidt.
Descripción
En el presente estudio, se investiga la interacción de propiedades variables del fluido con el transporte peristáltico regulado electrocinéticamente de un nanofluido reactivo incrustado en un espacio poroso. El nanofluido satura el espacio/medio poroso con porosidad no homogénea, que cambia con la distancia desde el límite del canal. Se asume que los nanofluidos se acompañan de conductividad térmica y viscosidad variables. Se incorporan los impactos del campo magnético, la difusión browniana, el campo eléctrico, la disipación viscosa, la reacción química, la convección mixta y la termofóresis. Además, se ejecuta la contribución de la condición de contorno de flujo de masa cero. La complejidad de las ecuaciones que describen el flujo de un nanofluido se reduce aplicando la teoría de lubricación. Las ecuaciones totalmente no lineales se resuelven utilizando una técnica numérica. Se presta especial atención al análisis de la optimización de la entropía, ya que su minimización es la mejor medida para mejorar la eficiencia de los sistemas térmicos. Estos resultados demuestran que un campo eléctrico externo orientado positivamente contribuye a un aumento en la velocidad del nanofluido. La temperatura del nanofluido aumenta más rápidamente debido a un aumento en el parámetro de calentamiento de Joule. Se observa que la temperatura del agua es comparativamente más baja que la del queroseno. La pérdida de energía del sistema puede reducirse cuando se aumenta el parámetro de conductividad térmica. La magnitud del número de Bejan se incrementa al aumentar el parámetro electroosmótico. Además, se percibe un decremento sustancial en el perfil de concentración cuando se aumenta el número de Schmidt.