Indagine numerica di tri polverosi

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 14272 (2023) Citare questo articolo

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A causa dell'elevato significato ultratermico, i materiali nanometrici sono utilizzati in varie epoche di ingegneria chimica e meccanica, tecnologia moderna e ingegneria termica. Per la crescita industriale di un Paese, una delle maggiori sfide per ingegneri e scienziati è il miglioramento della produzione termica e delle risorse. In questo studio abbiamo analizzato lo slancio e gli aspetti termici del nano materiale ternario MHD Ellis incorporato con particelle di polvere tramite piastra Riga estensibile, inclusa la concentrazione volumetrica del materiale in polvere. Le PDE che generano il flusso per i modelli a due fasi vengono ridotte al minimo in ODE non lineari adimensionali utilizzando la modifica corretta. Per acquisire i risultati grafici è stato adottato il metodo BVP4c nel software MATLAB. Gli aspetti fondamentali che influenzano la velocità e la temperatura sono stati studiati attraverso i grafici. Inoltre sono stati valutati anche il numero di Nusselt e l'attrito cutaneo. Confrontato con la letteratura precedente per verificare la validità dei risultati. La scoperta rivela che, rispetto alla fase polverosa, le prestazioni del trasporto termico in nanofase triibrida sono migliorate. Inoltre, il profilo della temperatura aumenta per il parametro delle particelle di polvere rotazionali e della frazione volumetrica. I fluidi polverosi vengono utilizzati in numerosi settori manifatturieri e ingegneristici, come il trasporto di petrolio, le emissioni di fumo delle automobili, i granuli caustici nelle tubazioni delle miniere e delle centrali elettriche.

Nei sistemi di trasporto del calore l'applicazione dei nanomateriali gioca un ruolo fondamentale in diverse procedure industriali che coinvolgono operazioni termiche e chimiche. In numerosi sistemi di trasporto del calore, liquidi distinti sono stati utilizzati come portatori termici. I fluidi per il trasporto del calore sono preziosi per varie applicazioni come i sistemi automobilistici1,2, il trasferimento di calore nelle centrali elettriche3,4 e i sistemi di cambiamento della temperatura5. Nei fluidi termovettori la conduttività termica gioca un ruolo significativo sulle prestazioni delle procedure di trasporto del calore e sulle prestazioni dei dispositivi. La trasposizione del calore può essere ottenuta utilizzando nanoliquidi. Sharif et al.6 hanno analizzato gli effetti energetici sul nanofluido di Eyring con microrganismi. Hussain et al.7 hanno studiato l'impatto del movimento browniano in presenza di microrganismi mobili. I nanofluidi vengono prodotti mescolando particelle di microdimensioni in un liquido di base come acqua, minerali, aria, ecc. Sebbene nel liquido di base siano presenti più tipi di nanomateriali, i nanoliquidi vengono trasferiti in nanoliquidi ibridi. I nanoliquidi ibridi dimostrano prestazioni eccezionali rispetto ai mono nanoliquidi8. Pertanto i nanoliquidi ibridi sono ampiamente utilizzati per migliorare il trasporto del calore9. Timofeeva et al.10 hanno dimostrato che la viscosità dinamica dei nanofluidi a base di allumina varia con la geometria delle nanoparticelle a diverse temperature. La carica superficiale è legata a queste variazioni nell’agglomerazione e nelle interazioni tra ciascuna forma di nanoparticelle (piastrine, mattoni, lame e cilindri) e il fluido di base. Ciò è in forte accordo con la conclusione di Sahu e Sarkar11, che afferma che le morfologie delle nanoparticelle influenzano sia la prestazione exergetica che quella energetica. Jiang et al.12 hanno descritto la dinamica dei nanofluidi risultanti dalla convezione termo-capillare creata da varie cinque forme di nanoparticelle (sfera, lama, mattone, cilindro e piastrina). È stato riscontrato che la quantità di convezione termocapillare è massima in un nanofluido costituito da nanoparticelle sferiche e minima nelle nanoparticelle a forma di piastrina. Inoltre, le nanoparticelle a lama hanno avuto un aumento del numero di Nusselt del 22,8%, rispetto a un aumento del 2,8% delle nanoparticelle a forma di lama. Algehyne et al.13 hanno riportato numericamente il flusso di nanoliquidi triibridi utilizzando il concetto di non-Fourier e fattore di diffusione. Hanno rivelato che, rispetto ai singoli nanoliquidi, i nanoliquidi ibridi e ternari hanno una tendenza eccezionale all'energia liquida e alla velocità di propagazione della velocità. Ulteriori studi sul flusso di nanofluidi soggetti a varie geometrie sono citati in14,15,16,17.