logo móvil
Contáctanos

En consecuencias del modelo de nanofluido de Carreau con efectos de Dufour-Soret y energía de activación sujeta a una nueva condición de flujo de masa: un estudio numérico

Autores: Ali, Usman; Osman, Mawia

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2023

En consecuencias del modelo de nanofluido de Carreau con efectos de Dufour-Soret y energía de activación sujeta a una nueva condición de flujo de masa: un estudio numérico


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Energía de activación
Reacción química
Nanofluidos
Transferencia de masa
Radiación térmica
Intercambiador de calor

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La energía de activación se puede elaborar como la energía mínima requerida para iniciar una cierta reacción química. El concepto de esta energía fue presentado por primera vez por Arrhenius en el año 1889 y posteriormente se utilizó en la industria de los yacimientos petrolíferos, la emulsión de agua, la geotermia, así como en la ingeniería química y el procesamiento de alimentos. Este estudio se relaciona con los impactos de la transferencia de masa causada por diferencias de temperatura (Soret) y el transporte de calor debido al gradiente de concentración (Dufour) en un modelo de Carreau con nanofluidos (NFs), convección mixta y un campo magnético pasando por una lámina estirada. Además, se presumen radiación térmica y energía de activación con nuevas restricciones de flujo de masa. Todas las especificaciones de ciencia química de los nanofluidos se miden como constantes. Como resultado del movimiento de las partículas de nanofluido, se inspeccionan la temperatura y la concentración del fluido, con una descripción física. Se utiliza un sistema de marcos de ecuaciones diferenciales parciales acopladas matemáticamente para formular el modelo físico. Se utiliza un esquema numérico llamado el enfoque de Runge-Kutta (R-K) junto con la técnica de disparo para resolver las ecuaciones obtenidas con un alto grado de precisión. Se utiliza el software MATLAB R2022b para la presentación gráfica de la solución. La temperatura del nanofluido abarca una tasa más rápida dentro de la eficiencia de un número de Dufour. Se observa una tendencia térmica intensificadora para la termoforésis y el parámetro de movimiento browniano. El efecto Soret provoca una disminución en la concentración del fluido, y se observa una tendencia opuesta para el aumento de la energía de activación. Además, el número local de Nusselt aumenta con el número de Prandtl. Además, se establecen los resultados comparativos para la fuerza de arrastre, con un acuerdo satisfactorio con la literatura existente. Se espera que los resultados obtenidos aquí se apliquen para mejorar la eficiencia térmica del intercambiador de calor para mantener el control del equilibrio térmico en equipos y dispositivos de alta densidad de calor compacto.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro