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Numerical simulation for variable thermal properties and heat source/sink in flow of Cross nanofluid over a moving cylinder
International Communications in Heat and Mass Transfer ( IF 7 ) Pub Date : 2020-11-01 , DOI: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2020.104832
M. Azam , T. Xu , M. Khan

Abstract A numerical simulation for variable thermal properties and heat source/sink in unsteady Cross nanofluid past expanding/contracting cylinder is completely a new idea of rheological study and the behaviors of such flows are not investigated as yet in the open literature. This innovative investigation of such flows has relevance to several technological and industrial applications. This modern physical problem has mathematical modeling in the form of highly nonlinear PED's. In order to simplify this mathematical formulation, these set of nonlinear PDE's are non-dimensionalised via reasonable transforming variables and then solved numerically by employing RK45 Fehlberg method. In this investigation, interesting results have been achieved, for example, magnitude of skin friction coefficient (surface drag force) enhances for larger estimation of Weissenberg number. The nanoparticle concentration and its associated layer thickness are upgrading functions of solutal Biot number. Fluid temperature enhances when heat source and thermal conductivity parameters are incriminated. The mass transfer rate (Sherwood number) grows when unsteadiness parameter is depressed. Heat transfer rate (Nusselt number) is reduced for larger estimation of thermophoresis parameter, solutal Biot number, thermal conductivity parameter, heat source parameter and Brownian motion variable. Further, unsteadiness effects the fluid velocity, fluid temperature and nanoparticle concentration. Present numerical analysis is validated with existing data and achieved to be in excellent agreement.

中文翻译:

移动圆柱体上交叉纳米流体流动中可变热特性和热源/汇的数值模拟

摘要 对经过膨胀/收缩圆柱体的非定常交叉纳米流体中可变热性质和热源/汇的数值模拟是流变学研究的全新理念,目前尚未在公开文献中研究此类流动的行为。这种对这种流动的创新研究与若干技术和工业应用有关。这个现代物理问题具有高度非线性 PED 形式的数学建模。为了简化这个数学公式,这些非线性偏微分方程组通过合理的变换变量被无量纲化,然后通过使用 RK45 Fehlberg 方法进行数值求解。在这项调查中,取得了有趣的结果,例如,皮肤摩擦系数(表面阻力)的大小增强了对魏森伯格数的更大估计。纳米粒子浓度及其相关层厚度是溶质比奥数的升级函数。当热源和热导率参数受到影响时,流体温度会升高。当不稳定参数被抑制时,传质速率(舍伍德数)会增加。热迁移参数、溶质比奥数、热导率参数、热源参数和布朗运动变量的较大估计会降低传热率(努塞尔数)。此外,不稳定会影响流体速度、流体温度和纳米颗粒浓度。目前的数值分析与现有数据进行了验证,并取得了很好的一致性。纳米粒子浓度及其相关层厚度是溶质比奥数的升级函数。当热源和热导率参数受到影响时,流体温度会升高。当不稳定参数被抑制时,传质速率(舍伍德数)会增加。热迁移参数、溶质比奥数、热导率参数、热源参数和布朗运动变量的较大估计会降低传热率(努塞尔数)。此外,不稳定会影响流体速度、流体温度和纳米颗粒浓度。目前的数值分析与现有数据进行了验证,并取得了很好的一致性。纳米粒子浓度及其相关层厚度是溶质比奥数的升级函数。当热源和热导率参数受到影响时,流体温度会升高。当不稳定参数被抑制时,传质速率(舍伍德数)会增加。热迁移参数、溶质比奥数、热导率参数、热源参数和布朗运动变量的较大估计会降低传热率(努塞尔数)。此外,不稳定会影响流体速度、流体温度和纳米颗粒浓度。目前的数值分析与现有数据进行了验证,并取得了很好的一致性。当热源和热导率参数受到影响时,流体温度会升高。当不稳定参数被抑制时,传质速率(舍伍德数)会增加。热迁移参数、溶质比奥数、热导率参数、热源参数和布朗运动变量的较大估计会降低传热率(努塞尔数)。此外,不稳定会影响流体速度、流体温度和纳米颗粒浓度。目前的数值分析与现有数据进行了验证,并取得了很好的一致性。当热源和热导率参数受到影响时,流体温度会升高。当不稳定参数被抑制时,传质速率(舍伍德数)会增加。热迁移参数、溶质比奥数、热导率参数、热源参数和布朗运动变量的较大估计会降低传热率(努塞尔数)。此外,不稳定会影响流体速度、流体温度和纳米颗粒浓度。目前的数值分析与现有数据进行了验证,并取得了很好的一致性。热导参数、热源参数和布朗运动变量。此外,不稳定会影响流体速度、流体温度和纳米颗粒浓度。目前的数值分析与现有数据进行了验证,并取得了很好的一致性。热导参数、热源参数和布朗运动变量。此外,不稳定会影响流体速度、流体温度和纳米颗粒浓度。目前的数值分析与现有数据进行了验证,并取得了很好的一致性。
更新日期:2020-11-01
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