Soluciones generales para movimientos de MHD de fluidos de Maxwell ordinarios y fraccionarios a través de un medio poroso cuando se prescriben expresiones diferenciales de esfuerzo cortante en el límite
Autores: Vieru, Dumitru; Fetecau, Constantin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Soluciones generales para movimientos de MHD de fluidos de Maxwell ordinarios y fraccionarios a través de un medio poroso cuando se prescriben expresiones diferenciales de esfuerzo cortante en el límite
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Conductores eléctricos
Fluidos de Maxwell
Condiciones de contorno
Esfuerzo cortante
Resistencia de Darcy
Modelo fraccional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Algunos movimientos unidireccionales MHD de fluidos de Maxwell incompresibles y conductores eléctricamente entre placas paralelas horizontales infinitas incorporadas en un medio poroso son investigados analítica y gráficamente cuando se prescriben expresiones diferenciales del esfuerzo cortante no trivial en el límite. Dichas condiciones límite suelen ser necesarias para formular problemas de valor límite bien planteados para movimientos de fluidos de tipo de tasa. Se establecen expresiones generales en forma cerrada para la velocidad del fluido adimensional, el esfuerzo cortante correspondiente y la resistencia de Darcy. Para completar, así como para comparar, todos los resultados se extienden a un modelo fraccional de fluidos de Maxwell en el que se utiliza la derivada Caputo fraccional en el tiempo. Se demuestra por primera vez que una gran clase de movimientos no estacionarios de los fluidos de Maxwell incompresibles fraccionarios se vuelve estacionaria en el tiempo. Para ilustración, se consideran tres movimientos particulares, y se prueba gráficamente la corrección de los resultados. Estos corresponden a valores constantes u oscilatorios de la expresión diferencial del esfuerzo cortante en el límite. En el primer caso, se determina gráficamente el tiempo requerido para alcanzar el estado estacionario. Este tiempo disminuye para valores crecientes del parámetro fraccional. En consecuencia, el estado estacionario se alcanza antes para los movimientos de los fluidos ordinarios en comparación con los fraccionarios. Finalmente, la velocidad del fluido, el esfuerzo cortante y la resistencia de Darcy se representan gráficamente y se discuten para el modelo fraccional.
Descripción
Algunos movimientos unidireccionales MHD de fluidos de Maxwell incompresibles y conductores eléctricamente entre placas paralelas horizontales infinitas incorporadas en un medio poroso son investigados analítica y gráficamente cuando se prescriben expresiones diferenciales del esfuerzo cortante no trivial en el límite. Dichas condiciones límite suelen ser necesarias para formular problemas de valor límite bien planteados para movimientos de fluidos de tipo de tasa. Se establecen expresiones generales en forma cerrada para la velocidad del fluido adimensional, el esfuerzo cortante correspondiente y la resistencia de Darcy. Para completar, así como para comparar, todos los resultados se extienden a un modelo fraccional de fluidos de Maxwell en el que se utiliza la derivada Caputo fraccional en el tiempo. Se demuestra por primera vez que una gran clase de movimientos no estacionarios de los fluidos de Maxwell incompresibles fraccionarios se vuelve estacionaria en el tiempo. Para ilustración, se consideran tres movimientos particulares, y se prueba gráficamente la corrección de los resultados. Estos corresponden a valores constantes u oscilatorios de la expresión diferencial del esfuerzo cortante en el límite. En el primer caso, se determina gráficamente el tiempo requerido para alcanzar el estado estacionario. Este tiempo disminuye para valores crecientes del parámetro fraccional. En consecuencia, el estado estacionario se alcanza antes para los movimientos de los fluidos ordinarios en comparación con los fraccionarios. Finalmente, la velocidad del fluido, el esfuerzo cortante y la resistencia de Darcy se representan gráficamente y se discuten para el modelo fraccional.