Efecto de la Difusión Cruzada en la Convección Doble Difusiva Lineal y No Lineal en una Capa Porosa Saturada de Fluido Viscoelástico con Fuente de Calor Interna
Autores: Altawallbeh, A.A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Efecto de la Difusión Cruzada en la Convección Doble Difusiva Lineal y No Lineal en una Capa Porosa Saturada de Fluido Viscoelástico con Fuente de Calor Interna
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Convección difusiva doble
Fluido viscoelástico binario
Capa porosa
Efecto de difusión cruzada
Fuente de calor interna
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se estudia analíticamente la convección doble difusiva en una capa porosa saturada de un fluido viscoelástico binario en presencia de un efecto de difusión cruzada y una fuente de calor interna utilizando análisis de estabilidad lineal y no lineal. La teoría de estabilidad lineal se basa en la técnica de modo normal, mientras que la teoría no lineal se basa en una representación mínima de series de Fourier truncadas. Se considera la ley de Darcy modificada para el fluido viscoelástico del tipo Oldroyd para modelar la ecuación de momento. Se han obtenido analíticamente el criterio de inicio para la convección estacionaria y oscilatoria y la transferencia de calor y masa constante utilizando teoría lineal y no lineal, respectivamente. Se investiga el efecto combinado de una fuente de calor interna y la difusión cruzada. Los efectos de Dufour, Soret, calor interno, tiempo de relajación y retardación, número de Lewis y número de Rayleigh de concentración sobre el transporte estacionario, oscilatorio y de calor y masa se representan gráficamente. La transferencia de calor y masa se presenta gráficamente en términos de los números de Nusselt y Sherwood, respectivamente. Se informa que la convección estacionaria y oscilatoria se ve significativamente influenciada por la variación de los parámetros de Soret y Defour. Un incremento del parámetro de calor interno tiene un efecto desestabilizador así como un efecto de mejora en el proceso de transferencia de calor. Por otro lado, un incremento del parámetro de calor interno tiene un efecto variable sobre la transferencia de masa. Se encuentra que hay un valor crítico para el número de Rayleigh térmico, por debajo del cual el aumento del calor interno disminuye el número de Sherwood, mientras que por encima de él, el aumento del calor interno aumenta el número de Sherwood.
Descripción
Se estudia analíticamente la convección doble difusiva en una capa porosa saturada de un fluido viscoelástico binario en presencia de un efecto de difusión cruzada y una fuente de calor interna utilizando análisis de estabilidad lineal y no lineal. La teoría de estabilidad lineal se basa en la técnica de modo normal, mientras que la teoría no lineal se basa en una representación mínima de series de Fourier truncadas. Se considera la ley de Darcy modificada para el fluido viscoelástico del tipo Oldroyd para modelar la ecuación de momento. Se han obtenido analíticamente el criterio de inicio para la convección estacionaria y oscilatoria y la transferencia de calor y masa constante utilizando teoría lineal y no lineal, respectivamente. Se investiga el efecto combinado de una fuente de calor interna y la difusión cruzada. Los efectos de Dufour, Soret, calor interno, tiempo de relajación y retardación, número de Lewis y número de Rayleigh de concentración sobre el transporte estacionario, oscilatorio y de calor y masa se representan gráficamente. La transferencia de calor y masa se presenta gráficamente en términos de los números de Nusselt y Sherwood, respectivamente. Se informa que la convección estacionaria y oscilatoria se ve significativamente influenciada por la variación de los parámetros de Soret y Defour. Un incremento del parámetro de calor interno tiene un efecto desestabilizador así como un efecto de mejora en el proceso de transferencia de calor. Por otro lado, un incremento del parámetro de calor interno tiene un efecto variable sobre la transferencia de masa. Se encuentra que hay un valor crítico para el número de Rayleigh térmico, por debajo del cual el aumento del calor interno disminuye el número de Sherwood, mientras que por encima de él, el aumento del calor interno aumenta el número de Sherwood.