El flujo tridimensional de nanolíquido híbrido magnético rotativo en colector solar de canal parabólico: implementación de la teoría de flujo de calor de Cattaneo-Christov y fuerzas centrípetas y de Coriolis
Autores: Eid, Mohamed R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
El flujo tridimensional de nanolíquido híbrido magnético rotativo en colector solar de canal parabólico: implementación de la teoría de flujo de calor de Cattaneo-Christov y fuerzas centrípetas y de Coriolis
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Investigación
Transmisión de calor
Nanofluidos híbridos
Colectores solares
Capa límite térmica
Método de caja de Keller
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La investigación actual propone un modelo para evaluar las propiedades de flujo y la transmisión de calor de nanofluidos hibridados a colectores solares (SCs). Se ha considerado una investigación teórica basada en la aplicación de un nanofluido convencional de alúmina-agua (AlO-HO) y un nanofluido híbrido de cobre/alúmina-agua (Cu-AlO/HO) entre dos placas giratorias en un colector solar de canal parabólico (PTSC). Se utiliza el modelo Cattaneo-Christov (CCM) para el análisis de la capa límite térmica. Se ha considerado el impacto de las fuerzas centrípetas y de Coriolis en el flujo turbulento. Se utilizan transformaciones adecuadas para convertir las ecuaciones diferenciales parciales (PDEs) reguladoras en un grupo de ecuaciones diferenciales ordinarias (ODEs) adimensionales. Las ODEs adimensionales son luego abordadas por el método de la caja de Keller (KBM) en el programa MATLAB. El concepto básico de este estudio es inspeccionar las influencias del cambio en factores sustanciales en las velocidades, temperatura y tasa de transmisión de calor tanto para el nanofluido mono AlO-HO (MNF) como para el nanofluido hibridado Cu-AlO/HO (HBNF). La característica destacada de la investigación es que el nanofluido híbrido Cu-AlO/HO tiene una fuerza de fricción menor y una tasa de transmisión de calor elevada (RHT) en comparación con el nanolíquido tradicional AlO-HO. Por lo tanto, el factor de rotación disminuye RHT en la superficie. En este caso de estudio, HBNF es mejor que el NF mono como conductor térmico y eléctrico.
Descripción
La investigación actual propone un modelo para evaluar las propiedades de flujo y la transmisión de calor de nanofluidos hibridados a colectores solares (SCs). Se ha considerado una investigación teórica basada en la aplicación de un nanofluido convencional de alúmina-agua (AlO-HO) y un nanofluido híbrido de cobre/alúmina-agua (Cu-AlO/HO) entre dos placas giratorias en un colector solar de canal parabólico (PTSC). Se utiliza el modelo Cattaneo-Christov (CCM) para el análisis de la capa límite térmica. Se ha considerado el impacto de las fuerzas centrípetas y de Coriolis en el flujo turbulento. Se utilizan transformaciones adecuadas para convertir las ecuaciones diferenciales parciales (PDEs) reguladoras en un grupo de ecuaciones diferenciales ordinarias (ODEs) adimensionales. Las ODEs adimensionales son luego abordadas por el método de la caja de Keller (KBM) en el programa MATLAB. El concepto básico de este estudio es inspeccionar las influencias del cambio en factores sustanciales en las velocidades, temperatura y tasa de transmisión de calor tanto para el nanofluido mono AlO-HO (MNF) como para el nanofluido hibridado Cu-AlO/HO (HBNF). La característica destacada de la investigación es que el nanofluido híbrido Cu-AlO/HO tiene una fuerza de fricción menor y una tasa de transmisión de calor elevada (RHT) en comparación con el nanolíquido tradicional AlO-HO. Por lo tanto, el factor de rotación disminuye RHT en la superficie. En este caso de estudio, HBNF es mejor que el NF mono como conductor térmico y eléctrico.