Investigação numérica de tri empoeirado

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14272 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

Devido aos significados ultratérmicos elevados, os materiais nanométricos são usados ​​em diversas engenharias química e mecânica, tecnologia moderna e eras de engenharia térmica. Para o crescimento industrial de um país, um dos maiores desafios para engenheiros e cientistas é a melhoria na produção e nos recursos térmicos. Neste estudo, analisamos o momento e os aspectos térmicos do nanomaterial ternário MHD Ellis incorporado com partículas de poeira através de uma placa extensível de Riga, incluindo concentração de volume de material em pó. Os EDPs geradores de fluxo para modelos de duas fases são minimizados em EDOs não lineares adimensionais usando a modificação correta. Para aquisição dos resultados gráficos foi adotado o método BVP4c no software MATLAB. Aspectos fundamentais que afetam a velocidade e a temperatura foram investigados por meio de gráficos. Além disso, o número de Nusselt e a fricção da pele também foram avaliados. Comparado com a literatura anterior para verificar a validade dos resultados. A descoberta revela que, em comparação com a fase empoeirada, o desempenho do transporte térmico tri-híbrido em nanofase é melhorado. Além disso, o perfil de temperatura aumenta para o parâmetro rotacional e de fração de volume de partículas de poeira. Os fluidos empoeirados são usados ​​em vários setores de fabricação e engenharia, como transporte de petróleo, emissões de fumaça de automóveis, grânulos cáusticos em mineração e tubulações de usinas de energia.

No sistema de transporte de calor a aplicação de nanomateriais desempenha um papel fundamental em diversos procedimentos industriais envolvendo operações térmicas e químicas. Em numerosos sistemas de transporte de calor, líquidos distintos têm sido utilizados como transportadores térmicos. Os fluidos de transporte de calor são valiosos para diversas aplicações, como sistemas automotivos1,2, transferência de calor em usinas de energia3,4 e sistemas de mudança de temperatura5. Em fluidos de transferência de calor, a condutividade térmica desempenha um papel significativo no desempenho dos procedimentos de transporte de calor e no desempenho do dispositivo. A transposição de calor pode ser realizada usando nanolíquidos. Sharif et al.6 analisaram os efeitos energéticos do nanofluido de Eyring com microrganismos. Hussain et al.7 investigaram o impacto do movimento browniano na presença de microrganismos móveis. Os nanofluidos são produzidos pela mistura de partículas de tamanho micro em um líquido de base, como água, minerais, ar, etc. Embora quando mais de um tipo de nanomateriais existam no líquido de base, os nanolíquidos sejam transferidos para nanolíquidos híbridos. Os nanolíquidos híbridos demonstram um desempenho excepcional em comparação com os mono nanolíquidos8. Portanto, nanolíquidos híbridos são amplamente utilizados para melhorar o transporte de calor9. Timofeeva et al.10 demonstraram que a viscosidade dinâmica de nanofluidos à base de alumina varia com a geometria das nanopartículas em diferentes temperaturas. A carga superficial está ligada a essas variações na aglomeração e nas interações entre cada forma de nanopartícula (plaquetas, tijolos, lâminas e cilindros) e o fluido base. Isto está em forte concordância com a conclusão de Sahu e Sarkar11, que afirma que as morfologias das nanopartículas afetam tanto o desempenho exergético quanto o energético. Jiang et al.12 descreveram a dinâmica de nanofluidos resultantes da convecção termocapilar criada por várias cinco formas de nanopartículas (esfera, lâmina, tijolo, cilindro e plaqueta). Descobriu-se que a quantidade de convecção termocapilar é mais alta em um nanofluido feito de nanopartículas esféricas e mais baixa em nanopartículas em forma de plaquetas. Além disso, as nanopartículas em lâmina tiveram um aumento de 22,8% no número de Nusselt, em comparação com um aumento de 2,8% nas nanopartículas em forma de lâmina. Algehyne et al.13 relataram numericamente o fluxo de nanolíquidos tri-híbridos usando o conceito de não-Fourier e fator de difusão. Eles revelaram que, em comparação com nanolíquidos únicos, os nanolíquidos híbridos e ternários têm excelente tendência para energia líquida e taxa de propagação de velocidade. Mais estudos sobre fluxo de nanofluidos sujeitos a diversas geometrias são citados em 14,15,16,17.