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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

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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


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.

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