코리올리 힘과 열복사가 물에 미치는 영향 탐구

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 21733(2022) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

하이브리드 나노유체의 강화된 열물리적 특성으로 인해 이를 열 전달 증대가 필요한 다양한 기계 및 엔지니어링 응용 분야에 적용할 수 있습니다. 본 연구는 열 전달을 통한 경계층 내의 3차원 구리-알루미늄 산화물\(\left( Cu\text{- }Al_{2}O_{3}\right)\)-물 기반 하이브리드 나노유체 흐름에 초점을 맞췄습니다. 기울어진 자기장을 받는 회전하는 기하급수적으로 늘어나는 판 위. 시트는 각속도 \(\Omega\)로 회전하고 자기장의 경사각은 \(\gamma\)입니다. 일련의 적절한 유사성 변환을 사용하면 지배적인 PDE가 ODE로 줄어듭니다. 결과 ODE는 슈팅 기법을 사용하여 유한 차분 코드로 해결됩니다. 1차 속도는 큰 회전에서 증가하지만 2차 속도는 회전이 증가함에 따라 감소합니다. 게다가 자기장은 흐름을 반대하여 1차 속도와 2차 속도 모두 감소시키는 것으로 나타났습니다. 부피 분율을 높이면 피부 마찰 계수가 감소하고 열 전달 속도가 향상됩니다.

나노기술 분야는 최근 수십 년 동안 연구자들의 관심을 사로잡았습니다. 나노액체는 물과 같은 일부 운반 액체와 일부 고체 나노입자(직경이 100 nm 미만인 입자)로 구성됩니다. 나노액체의 응용 분야는 발전소, 원자로 냉각, 항공기 및 마이크로 원자로입니다. 첫째, Choi와 Eastman1은 나노입자의 열물리학적 특성을 검토했습니다. 수많은 학자들이 나노입자와 나노액체의 열 거동에 관한 중요한 보고서를 작성했습니다. Ali 등2은 나노유체 흐름에 대한 저항 가열 효과에 대한 철저한 분석을 수행했습니다. Waqas et al.3은 생물대류를 고려하여 실린더에 의해 시작되는 Maxwell 나노액체 흐름을 검토했습니다. Khan 등4은 자기 효과와 활성화 에너지를 갖는 나노액체의 흐름을 연구했습니다. Zhou 등5은 생물대류와 이중 확산 효과를 고려하여 Williamson 나노유체 흐름을 면밀히 조사했습니다. 나노유체에 대한 최신 연구는 6,7,8,9,10을 참조하십시오. 최근 하이브리드 나노유체는 연구자들로부터 더 많은 주목을 받고 있습니다. 이는 나노유체에 비해 열전도율이 더 높기 때문입니다. 따라서 하이브리드 나노유체는 열 장치 또는 시스템11,12,13,14,15,16,17,18,19,20에서 열 전달을 위한 더 나은 선택 역할을 합니다. 하이브리드 나노유체는 두 개의 분리된 고체 나노입자가 기본 액체에 융합된 공학적 현탁액입니다. 열전도율은 단순한 나노유체보다 높습니다. Anuar et al.21은 구리-알루미나 기반 하이브리드 나노액체의 자기유체역학적 흐름을 조사하여 경계층 분리가 자기장이 증가함에 따라 지연된다는 것을 발견했습니다. 이 연구는 또한 두 가지 솔루션을 보여줍니다. 안정적인 솔루션과 불안정한 솔루션. Mabood et al.22는 하이브리드 나노유체의 MHD 흐름에 대한 열복사 효과를 대표적으로 설명했으며 그 결과는 질량 농도가 증가함에 따라 유속이 감소한다는 것을 보여줍니다. Gowda et al.23은 입자 침착을 설명하기 위해 회전 디스크 위의 이중 나노입자를 포함하는 유체 흐름을 조사했습니다. 디스크 이동의 상향 속도로 인해 접선 속도와 반경 방향 속도가 모두 증가했습니다. 열영동이 증가함에 따라 물질 전달도 감소합니다.

매우 높은 온도를 요구하는 현대의 많은 열 교환 시스템은 흐름 및 열 전달 작업의 열 복사에 의존합니다. 열 복사는 액체 입자를 통해 따뜻함 에너지를 분산시키는 일종의 열 전달 현상입니다. 자기유체역학 흐름에 대한 방사선 영향의 자극은 석유 펌프 제조, 전기 칩, 종이 접시 생산 및 금속 부품 냉각과 같이 고온과 관련된 수많은 산업 및 기술 작업에서 큰 매력을 가지고 있습니다. Khan et al.24은 팽창 표면에 대한 복사 효과와 함께 2등급 액체 흐름에 대한 열영동 효과를 조사했습니다. 방정식은 무차원으로 렌더링되었으며 결과 비선형 상미분 방정식은 호모토피 분석 방법을 사용하여 풀렸습니다. 필름 두께와 자기장 강도를 증가시키면 속도 프로파일이 크게 감소하는 것으로 나타났습니다. 열전도도 매개변수가 증가하면 온도 프로파일이 상승합니다. Animasaun et al.25의 연구에서는 전기를 통해 열에너지가 전달될 때 Nusselt 수 \(-\theta '\left( 0\right)\)가 Prandtl 수에 따라 1.53의 최적 비율로 증가한다는 것을 발견했습니다. - 자기파가 최소화됩니다.