بررسی جریان نانوسیال بر روی صفحه گسترش یافته در حضور میدان مغناطیسی با شرایط مرزی سرعت لغزشی و همرفت سطحی

Abstract

هدف از نگارش این مقاله بررسی تحلیلی جریان سیال و انتقال حرارت و جرم در جریان سیال سه بعدی آرام پایا هیدرودینامیک مغناطیسی بر روی یک صفحه گسترش یافته با شرط مرزی همرفت سطحی به کمک روش آنالیز هموتوپی بهینه (OHAM) می‌باشد. در این مساله، بر خلاف شرط بدون لغزش متداول در سطح، شرط مرزی سرعت لغزشی در نظر گرفته شده است. این مقاله شامل مدل تعادلی غیر همگن چهار معادله ای دو مولفه‌ای است که در آن تاثیرات نانوسیال به صورت تاثیرات همزمان حرکت براونی و انتشار حرارتی در نظر گرفته شده است. معادلات دیفرانسیل جزیی بقایی حاکم (PDE) توسط تبدیلات تشابهی مناسب به معادلات دیفرانسیل معمولی (ODE) غیر خطی جفت شده شامل معادلات ممنتوم، انرژی و غلظت تبدیل خواهد شد. از مقایسه بین نتایج به دست آمده از روش OHAM حاضر و نتایج محققین دیگر مشاهده می‌شود که هم‌خوانی خوبی بین نتایج وجود دارد. همچنین، تاثیر پارامترهای فیزیکی مختلف جریان بر روی مولفه‌های سرعت سیال، توزیع دمایی و غلظت و همجنین ضرایب اصطکاک پوسته‌ای در جهات x و y ، عدد ناسلت محلی و عدد شروود محلی مورد بررسی قرار گرفته شده است. این مطالعه نشان می‌دهد که نانوذرات در سیال پایه پتانسیل خوبی را در راستای افزایش عملکرد انتقال حرارت همرفتی سیالات مختلفی از خود نشان می‌دهند. نتایج نشان می‌دهد که گرادیان دمای دیواره با افزایش پارامتر انتشار حرارتی و یا کاهش پارامتر حرکت براونی کاهش می‌یابد. بعلاوه، عدد شروود محلی بطور معکوس متناسب با پارامتر انتشار حرارتی و نیز مستقیما متناسب با پارامتر حرکت براونی می‌باشد.