Transferencia de calor y flujo de ferrofluido híbrido sobre un disco giratorio estirable no linealmente bajo la influencia de un campo magnético alterno.
Scientific Reports volumen 12, número de artículo: 17548 (2022) Citar este artículo
1279 Accesos
7 citas
Detalles de métricas
Bajo la influencia de un campo magnético alterno, se examinan el flujo y la transferencia de calor de un flujo de ferrofluido a través de un disco giratorio flexible. El flujo se ve obstaculizado por el campo magnético externo, que depende de la frecuencia del campo magnético alterno. El trabajo actual examina la transferencia de calor y el flujo tridimensional de un fluido de alta viscosidad en un disco giratorio estirado en dirección radial. Las simetrías de las ecuaciones gobernantes se calculan utilizando la teoría de grupos de Lie. En el problema, hay una semejanza que se puede lograr con velocidades de estiramiento radial divididas en dos categorías, específicamente, lineales y de ley potencial, imponiendo límites a partir de las condiciones de contorno. La literatura ya ha cubierto el estiramiento lineal, pero esta es la primera discusión sobre el estiramiento de ley potencial. El diferencial parcial gobernante se convierte en un sistema de ecuaciones diferenciales ordinario utilizando transformaciones de similitud adicionales, que luego se manejan numéricamente. Los resultados se presentan para el híbrido alúmina-cobre/etilenglicol (\({\text{Al}}_{2} {\text{O}}_{3} - {\text{Cu}}/{\text{ EG}}\)) nanofluido. Los resultados calculados son novedosos y se ha visto que concuerdan bastante bien con los de la literatura ampliada anterior. Se ha descubierto que el flujo de nanofluidos híbridos supera al flujo de nanofluidos en términos de número de Nusselt o tasa de transferencia de calor. La transmisión de calor en el fluido se reduce a medida que aumenta el número de Prandtl. La transferencia de calor aumenta a medida que aumenta la intensidad del campo magnético adimensional \(\xi\). Además, la velocidad axial y la velocidad radial disminuyen a medida que aumenta la intensidad del campo magnético. A medida que aumenta el parámetro de interacción ferromagnética, disminuye la eficiencia de la transmisión de calor. Para un estiramiento no lineal con un parámetro de estiramiento 0 Se han identificado numerosas aplicaciones del estudio del campo de flujo provocado por un disco giratorio en numerosos ámbitos técnicos e industriales. Ventiladores, turbinas, bombas centrífugas, rotores, viscosímetros, reactores de discos giratorios y otros cuerpos giratorios son sólo algunos ejemplos de aplicaciones del mundo real para la rotación de discos. El estudio de un fluido viscoso incompresible a través de un disco plano infinito que gira con una velocidad de rotación uniforme se introdujo por primera vez en el renombrado artículo de Von Karman1, que estableció la historia de los flujos de discos giratorios. Numerosos investigadores continúan analizando este modelo para producir resultados analíticos y numéricos que permitan comprender mejor el comportamiento de los fluidos causado por los discos giratorios. Von Karman1 propuso por primera vez el uso de transformaciones de similitud para cambiar las ecuaciones gobernantes de Navier Stokes para el flujo axisimétrico en un conjunto de ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales vinculadas, y Cochran2 luego informó los hallazgos numéricos para estas ecuaciones. Millsaps y Pohlhausen3 examinaron los efectos del transporte de calor sobre un disco giratorio a temperatura constante. Para números de Prandtl grandes, Awad4 proporcionó un modelo asintótico para investigar los fenómenos de transporte de calor sobre un disco giratorio. El flujo causado por superficies estiradas encuentra un uso significativo en el sector manufacturero, particularmente en la extrusión de metales y polímeros5,6,7. Crane8 proporcionó la solución analítica precisa para el estiramiento lineal constante de una superficie. Wang9 amplió este número para incluir tres dimensiones. Utilizando el método de análisis de homotopía, Rashidi y Pour10 descubrieron soluciones analíticas aproximadas para el flujo y la transmisión de calor sobre una lámina estirada. Fang11 fue el primero en sugerir un flujo constante sobre el disco que gira y se estira. Fang y Zhang12 realizaron una investigación reciente sobre el flujo entre dos discos extensibles. Más recientemente, Turkyilmazoglu13 examinó los efectos combinados de la magnetohidrodinámica en discos estirados radialmente. Observamos que las velocidades de estiramiento radial lineal fueron el foco de toda esta investigación. Según Gupta y Gupta14, el estiramiento de la lámina puede no ser siempre lineal en circunstancias prácticas. Al incorporar nanopartículas en el líquido portador, se pueden mejorar los coeficientes de transferencia de calor15. Se han investigado nanofluidos de CuO con propiedades de ebullición de agua y etileno16. Para aplicaciones de transferencia de calor, el medio líquido del nanofluido es crucial17. Para la transferencia de calor por ebullición en flujo de nanofluidos, se ha ideado un modelo novedoso18. Una proporción cada vez mayor de nanotecnología para la transmisión de calor se denomina nanofluidos, que son mezclas coloidales de nanopartículas (1 a 100 nm) y líquido base (suspensiones fluidas de nanopartículas). Se ha investigado la capacidad de transferencia de calor de los nanofluidos para utilizarlos como refrigerante19. El análisis de la transmisión de calor se ha realizado en nanofluidos de nanotubos de paredes múltiples20. Algunos trabajos recientes sobre el flujo de nanofluidos se pueden ver en 21,22. Un disco giratorio creó un flujo de fluido viscoso, que ha sido explorado por Cochran2. Benton ha investigado cuestiones similares utilizando enfoques de relación de recurrencia23. Este tipo de dificultades se han ampliado para el flujo magnetohidrodinámico debido a su empleo en un sistema de hilado13,24,25,26. Debido a los usos técnicos del ferrofluido en un sistema giratorio, se llevó a cabo una investigación sobre el flujo ferrohidrodinámico causado por un disco giratorio. Se utilizó una solución analítica para investigar la influencia de la viscosidad del flujo de ferrofluido afectado por el campo magnético debido a un disco giratorio27. Para el flujo ferrohidrodinámico en un sistema giratorio, se han publicado análisis de transferencia de calor y modelos matemáticos28. Se observó cómo la viscosidad dependiente del campo magnético afectaba al flujo de ferrofluido que no es consistente en un disco giratorio29. Las nanopartículas magnéticas se suspenden coloidalmente en un líquido portador para formar ferrofluidos. Para producir ferrofluido, se necesitan al menos tres ingredientes: líquido portador, partículas magnéticas de tamaño nanométrico y tensioactivos. Los ferrofluidos se emplean principalmente en el proceso de sellado de unidades de disco duro. Los ferrofluidos se emplean como lubricante en ejes giratorios en una variedad de equipos comerciales. También se utiliza en bobinas de altavoces para aumentar la salida acústica de los altavoces. En la terapia y el diagnóstico del cáncer, los ferrofluidos desempeñan un papel fundamental. El rendimiento térmico de un colector solar con tuberías desplazadas se puede medir mediante ferrofluidos30. Cuando hay un campo magnético alterno presente, la viscosidad significativa del fluido magnético es crucial para optimizar el uso técnico del ferrofluido. Los investigadores observaron el comportamiento viscoso del ferrofluido en presencia de un campo magnético fijo31,32,33,34. La viscosidad del fluido magnético cambia cuando es visible en un campo magnético alterno35,36,37,38. Entre los discos giratorios que se contraen, se han investigado las propiedades reológicas de los nanofluidos a base de metales39. El estudio de la viscosidad magnética afectada por el campo magnético requiere el uso de un campo magnético externo. El par magnético y la fuerza de magnetización son muy importantes para examinar las propiedades de flujo de un fluido con propiedades magnéticas en muchas formas de flujo de ferrofluido40,41,42,43. Especialmente en la ingeniería eléctrica y la electromecánica, los campos magnéticos se utilizan en todos los ámbitos de la tecnología moderna. Tanto los generadores de energía como los motores eléctricos emplean campos magnéticos giratorios. Se ha aportado el estudio de la justificación matemática del modelo de formación de entropía, así como los efectos magnetoviscos sobre el flujo de ferrofluido en presencia de un campo magnético alterno44. Se han estudiado el análisis de la generación de entropía y el flujo de fluido Maxwell de película delgada a través de un disco giratorio extensible45,46. Se han estudiado los efectos de la radiación térmica no lineal sobre un nanofluido híbrido a través de un disco cilíndrico47. La teoría de la difusión binaria se utilizó para investigar el flujo rotacional del nanofluido Oldroyd-B48. Se ha utilizado el efecto de la corriente Hall para conducir un nanofluido híbrido sobre un disco giratorio49. Para mejorar la viscosidad y la conductividad térmica del nanofluido, se utilizaron nanopartículas de plata50. Considerando un campo magnético transversal, se investigaron el comportamiento del flujo de nanofluidos y la transferencia de calor a través de una superficie porosa que se contrae51. Se ha estudiado el flujo de nanofluido a través de un disco cilíndrico en un punto de estancamiento no simétrico52. Cuando hay presente un campo magnético estático, se investigaron las propiedades de la fuerza del cuerpo magnético y la viscosidad rotacional en el flujo de ferrofluido a través de una lámina estirada53. Se investigó el flujo de nanofluidos de Maxwell a través de un disco giratorio con una reacción química54. Las propiedades de los procesos de transporte de masa térmica se han examinado mediante la deposición de una película delgada de nanofluido sobre una superficie estirada desigual55. Cuando hay un campo magnético constante presente, se han examinado las propiedades de transferencia de calor de un nanofluido \({\text{Fe}}_{3} {\text{O}}_{4}\) a base de agua56. Azizian et al.57 examinaron experimentalmente la transferencia de calor por convección de un nanofluido de magnetita-agua en presencia de un campo magnético externo. Los científicos descubrieron que a medida que aumentan la intensidad del campo magnético y el número de Reynolds, también disminuyen la transferencia de calor y la presión. Goharkhan et al.58 llevaron a cabo una investigación experimental sobre la transferencia de calor por convección del nanofluido \({\text{Fe}}_{3} {\text{O}}_{4}\)-agua dentro de un tubo calentado en el Presencia de campos magnéticos continuos y alternos. Cuando aumentan el número de Reynolds y la concentración de nanopartículas, se observa un aumento en la transmisión de calor. Además, se descubrió que cuando aumenta la intensidad del campo magnético, la temperatura en la superficie de las paredes cae. En particular, la disminución de temperatura es mayor cuando se aplica un campo magnético alterno en lugar de un campo magnético estacionario. Sheikholeslami y Ganji59 investigaron el impacto de un campo magnético no uniforme en el transporte de calor por convección en un ferrofluido de Fe3O4-agua. En su análisis se tienen en cuenta tanto los efectos magnetohidrodinámicos como ferrohidrodinámicos, y el campo magnético se crea mediante un cable portador de corriente. Cuando aumentan el número de Rayleigh, la fracción de volumen de nanopartículas y el número magnético, se observa un aumento en la transferencia de calor. Sin embargo, la transferencia de calor se reduce a medida que aumenta el número de Hartmann. En presencia de un campo magnético no uniforme, Gibanov et al.60 observaron el flujo convectivo de ferrofluido de magnetita a base de agua en una cavidad accionada por una tapa con un paso hacia atrás sólido conductor de calor. En su experimento, se coloca un cable magnético encima de la pared superior de la cavidad y produce un campo magnético no uniforme. Según los autores, la intensidad de la circulación convectiva y la transferencia de calor aumentan a medida que aumenta el número magnético. La tasa de transferencia de calor aumenta junto con la fracción de volumen de las nanopartículas. Sin embargo, un número de Hartmann más alto da como resultado una velocidad de transferencia de calor y flujo de fluido más lenta. Ghasemian et al.61 llevaron a cabo un estudio numérico en dos fases sobre la transferencia de calor por convección forzada de magnetita agua-ferrofluido a través de un minicanal mientras se veía afectada por campos magnéticos constantes y alternos. El campo magnético constante se genera mediante cables portadores de corriente que se encuentran debajo del canal, mientras que el campo magnético alterno se genera imponiendo funciones de onda rectangulares en la fuente de corriente de los cables portadores de corriente, que se encuentran encima y debajo del canal. Cuando el campo magnético es constante, aumentar su intensidad hace que la velocidad del flujo aumente sobre la superficie superior del canal y reduce la temperatura del ferrofluido. La velocidad del fluido cambia a lo largo del ancho del canal cuando se proporciona un campo magnético alterno, lo que mejora la transmisión de calor. Además, en comparación con un campo magnético estable, un campo magnético alterno mejora la transmisión de calor. También se descubrió que existe un valor de frecuencia del campo magnético que, a medida que aumenta el número de Reynolds, maximiza la mejora de la transferencia de calor. Algunos trabajos recientes se pueden ver en62,63,64,65. Se utiliza un enfoque sistemático llamado análisis de grupos de mentiras para encontrar soluciones de conjuntos invariantes o autosemejantes de ecuaciones diferenciales parciales. La técnica proporciona una comprensión profunda de los problemas físicos que se describen mediante ecuaciones diferenciales parciales. El análisis de grupos de Lie tiene dos aplicaciones: producir una nueva solución a partir de una solución existente y descubrir soluciones similares para ecuaciones diferenciales parciales. El presente estudio se concentra en este último tipo de aplicación. Este enfoque, que se remonta a Sophus Lie (1842-1899), se emplea a menudo para resolver ecuaciones diferenciales66,67,68. Jalil et al.69 utilizaron este enfoque para descubrir transformaciones de similitud adecuadas para el flujo de convección mixta a través de una superficie estirada. Ampliaron su trabajo al flujo de fluidos no newtonianos70,71 utilizando el análisis de grupos de Lie para identificar soluciones autosemejantes a las ecuaciones rectoras. Hamad et al.72 utilizaron el análisis del grupo de Lie para explorar los impactos combinados del calor y la transmisión de masa a través de una superficie en movimiento. Ferdows et al.73 investigaron la convección mixta sobre una placa plana porosa deslizante horizontal utilizando el enfoque de la teoría de grupos continuos de un parámetro. Ferdows et al.74 estudiaron los efectos convectivos de la transmisión de calor y masa a través de una lámina estirada radiante utilizando un tipo específico de transformación del grupo de Lie (transformación de escala). Algunos de los distintos atributos de los nanofluidos y los ferrofluidos se investigaron en la revisión de la literatura anterior. Los investigadores han explorado el flujo giratorio de un nanofluido en presencia de diversos factores físicos. Cuando hay una variedad de desafíos físicos, se ha investigado el flujo giratorio de nanofluidos. En este trabajo actual, bajo los efectos de un campo magnético alterno, se estudia el flujo de nanofluidos híbridos y la transferencia de calor sobre un disco giratorio estirable no lineal. La frecuencia del campo magnético alterno determina en qué medida el campo magnético externo impide el flujo. Consideramos este problema con dos nanopartículas diferentes (\({\text{Al}}_{2} {\text{O}}_{3}\)–Cu) suspendidas en el fluido base etilenglicol (EG). En el modelo físico actual, se adopta la fórmula teórica para la viscosidad de rotación en presencia de un campo magnético alterno. El modelo actual se transforma en una forma adimensional mediante una transformación de similitud. El BVP4c se utiliza para resolver un conjunto de ecuaciones diferenciales acopladas no lineales utilizando el software MATLAB. Para varios valores de los parámetros físicos utilizados en el problema, se informan los hallazgos de la velocidad radial, la velocidad tangencial, la velocidad axial y las distribuciones de temperatura. La Figura 1 muestra la disposición del flujo. En presencia de un campo magnético alterno, el flujo de un ferrofluido \({\text{Al}}_{2} {\text{O}}_{3} - C_{u} /EG\) sobre una superficie radialmente Se examina el disco en extensión. El disco gira a una velocidad angular constante \(\omega\) alrededor del eje z. Sea la temperatura en la superficie del disco \(T_{w}\) y \(T_{c}\) es la temperatura de Curie. El flujo se considera axisimétrico e incompresible. Las ecuaciones constitutivas para el movimiento de nanofluidos ferromagnéticos, la ecuación de magnetización, la ecuación de energía y las ecuaciones de Maxwell son las siguientes20,29: Se representa el flujo a través de un disco que se extiende. \((\mu_{0} = 4\pi \times 10^{ - 7} Henery/metro)\) es la permeabilidad magnética del espacio libre del nanofluido. En comparación con un término de relajación, \(\frac{{d\omega_{p} }}{dt} \ll \frac{{I\omega_{p} }}{{\tau_{s} }}\) el La expresión inercial es insignificante. Por lo tanto, la ecuación. (3) se puede reducir como: Las ecuaciones (1) y (2) se pueden expresar de la siguiente manera utilizando la ecuación. (7): En dirección radial, el campo magnético alterno se aplica de la siguiente manera75: donde la frecuencia angular del campo magnético aplicado es \(\omega_{0}\), \(H_{0}\) significa la amplitud del campo magnético. Considere la ecuación. (10) como principio de superposición de dos campos giratorios: el campo polarizado a la izquierda (subíndice +) y el campo polarizado a la derecha (-), entonces: Supongamos que la magnetización va por detrás del campo magnético en un cierto ángulo \(\alpha_{0}\). Entonces Usando las ecuaciones. (3), (4), (11) y (12) obtenemos: La relación entre energía magnética y energía térmica \(\left( {\xi = \frac{{mH_{0} }}{kT\sqrt 2 }} \right)\) es bastante pequeña, y usando la expresión \(I = 6\mu \tau_{s} \varphi\). Eliminando el ángulo \(\alpha_{0}\) de la ecuación. (13): \(\frac{{H_{0} }}{\sqrt 2 }\) es el valor cuadrático medio de \(H_{0} \cos \omega_{0} t\) y \(\alpha_{0) }\) es el ángulo de fase del campo magnético con la magnetización. Teniendo en cuenta el vórtice hidrodinámico \(\Omega = \left( {0,0,\Omega } \right)\) y el campo magnético giratorio, las componentes tangenciales de la magnetización son las siguientes75: El componente tangencial de la magnetización es: si el campo se polariza linealmente a lo largo de la dirección radial A lo largo del eje z, el par magnético actúa sobre el fluido de la siguiente manera75: Tomando el promedio de la Ec. (19) durante todo el período de fluctuación de campo \(\frac{2\pi }{{\omega_{0} }}\), Debido al campo magnético oscilante, la expresión \(\frac{1}{4}\varphi \xi^{2} \left( {\frac{{1 - \omega_{0}^{2} \tau_{B }^{2} }}{{\left( {1 + \omega_{0}^{2} \tau_{B}^{2} } \right)^{2} }}} \right)\) es denominada viscosidad rotatoria. Está determinado por la intensidad del campo magnético \(\xi\) así como por la frecuencia del campo magnético. Para \(\omega_{0} \tau_{B} > 1\), la viscosidad de rotación disminuye. Esto se conoce como un impacto negativo en la viscosidad. Si \(\omega_{0} \tau_{B} = 1\), la viscosidad de rotación no influye en el fluido. Si \(\omega_{0} \tau_{B} < 1\), el fluido está sujeto a una mayor resistencia debido al campo magnético oscilante. En el caso límite \(\omega_{0} \tau_{B} \to \infty\), el impacto de la viscosidad rotatoria desaparece debido a que las nanopartículas en el fluido ya no detectan el campo magnético. El campo magnético aplicado tiene un potencial escalar75 Los componentes del campo magnético en direcciones radial y tangencial se pueden escribir como75 La intensidad de todo el campo magnético se puede calcular de la siguiente manera75 En las direcciones radial y tangencial, las siguientes son las tasas de cambio en la intensidad del campo magnético75 Las fuerzas de magnetización radial y tangencial se pueden representar de la siguiente manera75 La temperatura tiene un efecto lineal sobre la magnetización, de la siguiente manera75 En la ecuación anterior, el coeficiente piromagnético se denota por \(K^{a}\) y la temperatura de Curie se denota por \(T_{c}\). Las ecuaciones (2), (5) y (8) se pueden escribir en forma cilíndrica usando las ecuaciones. (20, 25) y (26): Incorporando variables adimensionales en las ecuaciones rectoras. (27)–(32) es una forma práctica de encontrar ecuaciones de capa límite. Para el problema actual, examinamos las siguientes variables adimensionales: donde \({\text{Re}} = \frac{{\Omega R^{2} }}{\upsilon }\) es el número de Reynolds, la longitud de referencia se designa con \(R\) y la temperatura de referencia es \(\left( {T_{w} - T_{\infty } } \right)\). Vale la pena señalar que en la dirección axial, las escalas análogas son más pequeñas en un factor \({\text{Re}}^{{{{ - 1} \mathord{\left/ {\vphantom {{ - 1} 2} } \right. \kern-\nulldelimiterspace} 2}}} ,\) Como resultado, \({\text{Re}} \gg 1\) está implícitamente presagiado. Las ecuaciones de control. (27)–(32) ahora se transforman en una versión adimensional, como sigue: donde el número de Prandtl es \(\Pr = {\upsilon \mathord{\left/ {\vphantom {\upsilon {\alpha_{T} }}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {\alpha_{T} }} \). Cuando el número de Reynolds es alto, es decir, \({\text{Re}} \to \infty\), en forma adimensional, las ecuaciones de la capa límite resultantes son las siguientes: Las siguientes son las condiciones límite del flujo de ferrofluido a través de un disco estirado: Von Karman1 sugirió la transformación de similitud, que tiene la característica de que la presión depende sólo de z. Según la ecuación. (42), la presión en dirección axial es constante en el área de la capa límite. La conclusión lógica de esto es que el término de presión dentro de la capa límite es simplemente constante y, por tanto, idéntico a la presión ambiental. Densidad \(\left( {\rho_{nf} } \right)\), viscosidad \(\left( {\mu_{nf} } \right)\) y difusividad térmica \(\left( {\alpha_{nf) } } \right)\) de nanofluido son75, Las propiedades termofísicas \(\rho_{hnf}\), \(\left( {\rho c_{p} } \right)_{hnf}\), \(\mu_{hnf}\) y \(k_{ hnf}\) se definen para nanofluidos híbridos (Al2O3-Cu/EG) se definen como76, dónde Utilizando fluido base, la Tabla 1 muestra las características físicas del líquido portador y las nanopartículas. Usando la siguiente transformación de similitud, La ecuación de continuidad (39) se cumple inmediatamente utilizando la transformación de similitud (47), y el problema de la capa límite (40)-(43) se traduce fácilmente a una forma autosemejante: Las siguientes son las condiciones de contorno: Las cantidades adimensionales se utilizan de la siguiente manera: los números de interacción ferromagnética son \(\beta,\beta_{1},\beta_{2}\) y \(\beta_{3}\), el número de Prandtl se denota por Pr, la difusividad térmica es \(\alpha_{ f} = \frac{k}{{\rho c_{p} }}\) en la ecuación. (52). El parámetro \(\alpha\) es el parámetro de estiramiento del disco, que es una constante. El esfuerzo cortante en la superficie del disco \(\left( {\tau_{s} } \right)\), la pared \(\left( {\tau_{w} } \right)\) y el flujo de calor desde las paredes se puede calcular de la siguiente manera: Para diferentes valores de concentración de volumen \(\left( \varphi \right)\), intensidad del campo magnético adimensional \(\left( \xi \right)\), frecuencia adimensional \(\left( {\omega_{0} \ tau_{B} } \right)\), número de Prandtl \(\left( {Pr} \right)\) y números de interacción ferromagnética \(\left( {\beta ,\beta_{1} ,\beta_{2} ,\beta_{3} } \right)\), un resultado gráfico para la velocidad axial \(\left( f \right)\), la velocidad radial \(\left( {f^{\prime}} \right)\ ), la velocidad tangencial (g) y la temperatura \(\left( \theta \right)\) se han presentado en este trabajo. El método BVP4c en el programador MATLAB se utiliza para lograr la solución numérica de ecuaciones diferenciales acopladas no lineales. El trabajo numérico actual se confirma con el trabajo previo tras reducir factores físicos específicos. Los números de interacción ferromagnética adimensionales \(\left( {\beta ,\beta_{1} ,\beta_{2} ,\beta_{3} } \right)\) determinan los diferentes tipos de velocidades, como la velocidad axial y la velocidad tangencial. y velocidad radial, así como distribución de temperatura. En este experimento se utiliza etilenglicol como fluido básico. En la preparación se utilizan nanopartículas de alúmina \({\rm Al}_{2}{\rm O}_{3}\) y Cu. Para evitar que las nanopartículas se aglomeren en el líquido transportado, se utilizó ferrofluido. La Tabla 1 enumera las características termofísicas tomadas en cuenta en este modelo físico. La Figura 2 muestra que la velocidad axial se debe a la fluctuación de los números de interacción ferromagnética \(\beta\). La figura actual muestra físicamente que el fluido se vuelve más viscoso con valores crecientes de \(\beta\), lo que hace que las velocidades del fluido disminuyan. Las figuras 3, 4, 5 representan el perfil de temperatura para diferentes valores de números de interacción ferromagnéticos adimensionales. En este caso, al aumentar el valor de los números de interacción ferromagnética, se disminuye el perfil de temperatura en el campo de flujo. Las Figuras 6, 7, 8, 9 ilustran que la velocidad axial, la velocidad tangencial, el perfil de temperatura y la velocidad radial disminuyen al aumentar el valor de los parámetros adimensionales \(m\). Representación de la velocidad axial \(f\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\beta\) con R = 3, n = 3, v = 0.3, \(\phi\) = 0.3, Pr = 0,6, \(\phi_{1}\) = 0,1, \(\phi_{2}\) = 0,8, m = 1,5, \(\beta_{1}\) = 0,2, \(\beta_{2) }\) = 0,5, \(\beta_{3}\) = 0,5, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Representación de la temperatura \(\theta \left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\beta_{1} \left( \eta \right)\) con R = 3, n = 3, v = 0,3, \(\phi\) = 0,3, Pr = 0,6, \(\phi_{1}\) = 0,1, \(\phi_{2}\) = 0,8, m = 1,5, \(\beta\) = 0,4, \(\beta_{2}\) = 0,5, \(\beta_{3}\) = 0,5, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Representación de la temperatura \(\theta \left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\beta_{2} \left( \eta \right)\) con R = 3, n = 3, v = 0,7, \(\phi\) = 0,3, Pr = 0,6, \(\phi_{1}\) = 0,1, \(\phi_{2}\) = 0,8, m = 1,5, \(\beta\) = 0,4, \(\beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{3}\) = 0,5, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Representación de la temperatura \(\theta \left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\beta_{3} \left( \eta \right)\) con R = 3, n = 3, v = 0,7, \(\phi\) = 0,3, Pr = 0,6, \(\phi_{1}\) = 0,1, \(\phi_{2}\) = 0,8, m = 1,5, \(\beta\) = 0,4, \(\beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,9, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Representación de la velocidad axial \(f\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(m\) con R = 3, n = 3, v = 0.1, \(\phi\) = 0.2, Pr = 0,6, \(\phi_{1}\) = 0,4, \(\phi_{2}\) = 0,8, \(\beta_{3}\) = 0,5, \(\beta\) = 0,4, \( \beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,9, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Representación de la velocidad radial \(f^{\prime}\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(m\) con R = 3, n = 3, v = 0.1, \(\phi\ ) = 0,2, Pr = 0,6, \(\phi_{1}\) = 0,4, \(\phi_{2}\) = 0,8, \(\beta_{3}\) = 0,5, \(\beta\) = 0,4, \(\beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,9, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Representación de la temperatura \(\theta \left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(m\) con R = 3, n = 3, v = 0.1, \(\phi\) = 0.2, Pr = 0,6, \(\phi_{1}\) = 0,4, \(\phi_{2}\) = 0,8, \(\beta_{3}\) = 0,5, \(\beta\) = 0,4, \( \beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,9, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Representación de la velocidad tangencial \(g\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(m\) con R = 3, n = 3, v = 0.1, \(\phi\) = 0.2, Pr = 0,6, \(\phi_{1}\) = 0,4, \(\phi_{2}\) = 0,8, \(\beta_{3}\) = 0,5, \(\beta\) = 0,4, \( \beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,9, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Las Figuras 10, 11, 12, 13 demostraron las distribuciones de velocidad axial, velocidad radial, velocidad tangencial y perfil de temperatura para distintos valores de \(\phi\). En este caso, cuando \(\phi = 0\), entonces el flujo de líquidos transportados únicamente. Si aumentamos el valor de \(\phi\), la velocidad axial y radial aumentan y la velocidad tangencial y la temperatura disminuyen. El perfil de concentración de volumen crea la resistencia en el campo de flujo, en presencia de un campo magnético. La transmisión de calor en el fluido mejora cuando el líquido portador tiene una mayor concentración en volumen. Representación de la velocidad axial \(f\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\phi\) con R = 3, n = 3, v = 0.8, \(m\) = 3.5, Pr = 0,7, \(\phi_{1}\) = 0,2, \(\phi_{2}\) = 0,4, \(\beta_{3}\) = 0,6, \(\beta\) = 0,4, \( \beta_{1}\) = 0,3, \(\beta_{2}\) = 0,5, u = 0,4, \(\xi\) = 0,4. Representación de la velocidad radial \(f^{\prime}\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\phi\) con R = 3, n = 3, v = 0.8, \(m\ ) = 3,5, Pr = 0,7, \(\phi_{1}\) = 0,2, \(\phi_{2}\) = 0,4, \(\beta_{3}\) = 0,6, \(\beta\) = 0,4, \(\beta_{1}\) = 0,3, \(\beta_{2}\) = 0,5, u = 0,4, \(\xi\) = 0,4. Representación de la temperatura \(\theta \left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\phi\) con R = 3, n = 3, v = 0.8, \(m\) = 3.5, Pr = 0,7, \(\phi_{1}\) = 0,2, \(\phi_{2}\) = 0,4, \(\beta_{3}\) = 0,6, \(\beta\) = 0,4, \( \beta_{1}\) = 0,3, \(\beta_{2}\) = 0,5, u = 0,4, \(\xi\) = 0,4. Representación de la velocidad tangencial \(g\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\phi\) con R = 3, n = 3, v = 0.8, \(m\) = 3.5, Pr = 0,7, \(\phi_{1}\) = 0,2, \(\phi_{2}\) = 0,4, \(\beta_{3}\) = 0,6, \(\beta\) = 0,4, \( \beta_{1}\) = 0,3, \(\beta_{2}\) = 0,5, u = 0,4, \(\xi\) = 0,4. De manera similar a las Figs. 14, 15, 16, 17, la velocidad axial, la velocidad radial, la velocidad tangencial y la temperatura aumentan al aumentar el valor de la concentración de volumen \(\phi_{1}\). Las figuras 18 y 19 representan el aumento de los perfiles de velocidad axial y radial al aumentar el valor de concentración de volumen \(\phi_{2}\). Las Figuras 14, 15, 16, 17, 18, 19) muestran los efectos de las fracciones de volumen sólido de Alúmina/Óxido de Aluminio y Cobre/Cobre sobre el campo térmico. La fracción en volumen de Alúmina/Óxido de Aluminio y Cuprum/Cobre están potenciando los fenómenos térmicos. Sin embargo, en comparación con \(\phi_{1}\), los perfiles térmicos en el caso de \(\phi_{2}\) son más obvios. Debido a las fracciones de volumen de las nanopartículas, el comportamiento de estas cifras es consistente con el comportamiento físico del nanofluido. La conductividad térmica de las nanopartículas es mayor que la del fluido base, lo que aumenta la conductividad térmica total del nanofluido y contribuye al aumento de la temperatura de la capa límite. La Figura 20 ilustra el perfil de temperatura con la variación del número de Prandtl. El perfil de temperatura disminuye y aumentamos el valor del número de Prandtl. Esto se debe a que la difusividad térmica del fluido disminuye debido a valores más altos de Pr, lo que conduce aún más a la reducción del espesor de la capa límite térmica. Representación de la velocidad axial \(f\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\phi_{1}\) con R = 3, n = 3, v = 0.8, \(m\) = 3,5, Pr = 0,9, \(\phi\) = 0,1, \(\phi_{2}\) = 0,7, \(\beta_{3}\) = 0,6, \(\beta\) = 0,3, \( \beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,8, u = 0,5, \(\xi\) = 2,5. Representación de la velocidad radial \(f^{\prime}\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\phi_{1}\) con R = 3, n = 3, v = 0.8, \ (m\) = 3,5, Pr = 0,9, \(\phi\) = 0,1, \(\phi_{2}\) = 0,7, \(\beta_{3}\) = 0,6, \(\beta\) = 0,3, \(\beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,8, u = 0,5, \(\xi\) = 2,5. Representación de la temperatura \(\theta \left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\phi_{1}\) con R = 3, n = 3, v = 0.8, \(m\) = 3,5, Pr = 0,9, \(\phi\) = 0,1, \(\phi_{2}\) = 0,7, \(\beta_{3}\) = 0,6, \(\beta\) = 0,3, \( \beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,8, u = 0,5, \(\xi\) = 2,5. Representación de la velocidad tangencial \(g\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\phi_{1}\) con R = 3, n = 3, v = 0.8, \(m\) = 3,5, Pr = 0,9, \(\phi\) = 0,1, \(\phi_{2}\) = 0,7, \(\beta_{3}\) = 0,6, \(\beta\) = 0,3, \( \beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,8, u = 0,5, \(\xi\) = 2,5. Representación de la velocidad axial \(f\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\phi_{2}\) con R = 7, n = 3, v = 0.2, \(m\) = 1,5, Pr = 0,9, \(\phi\) = 0,1, \(\phi_{1}\) = 0,2, \(\beta_{3}\) = 0,9, \(\beta\) = 0,4, \( \beta_{1}\) = 0,2, \(\beta_{2}\) = 0,5, u = 0,3, \(\xi\) = 0,2. Representación de la velocidad radial \(f^{\prime}\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\phi_{2}\) con R = 7, n = 3, v = 0.2, \ (m\) = 1,5, Pr = 0,9, \(\phi\) = 0,1, \(\phi_{1}\) = 0,2, \(\beta_{3}\) = 0,9, \(\beta\) = 0,4, \(\beta_{1}\) = 0,2, \(\beta_{2}\) = 0,5, u = 0,3, \(\xi\) = 0,2. Representación de la temperatura \(\theta \left( \eta \right)\) para los diferentes valores de Pr con R = 3, n = 3, v = 0.7, \(m\) = 1.5, \(\phi_{2) }\) = 0,8, \(\phi\) = 0,3, \(\phi_{1}\) = 0,1, \(\beta_{3}\) = 0,5, \(\beta\) = 0,4, \( \beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,9, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Las Figuras 21 y 22 representan el comportamiento de la velocidad axial y radial para diferentes valores del parámetro radiativo \(R\). La velocidad axial y radial aumentaron cuando se aumentó el valor del parámetro radiativo \(R\). Se introduce más calor en los fenómenos térmicos como resultado del cambio del parámetro de radiación. Se introduce más calor en los fenómenos térmicos como resultado del cambio del parámetro de radiación. De este modo, las curvas de temperatura aumentan con el aumento del valor del parámetro de radiación. Físicamente, al aumentar el valor del parámetro R, podemos mejorar la transferencia de calor radiativo. Representación de la velocidad axial \(f\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(R\) con R = 3, n = 3, v = 0.7, \(m\) = 1.5, \( \phi_{2}\) = 0,8, \(\phi\) = 0,3, \(\phi_{1}\) = 0,1, \(\beta_{3}\) = 0,5, \(\beta\) = 0,4, \(\beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,9, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Representación de la velocidad radial \(f^{\prime}\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(R\) con R = 3, n = 3, v = 0.7, \(m\) = 1,5, \(\phi_{2}\) = 0,8, \(\phi\) = 0,3, \(\phi_{1}\) = 0,1, \(\beta_{3}\) = 0,5, \( \beta\) = 0,4, \(\beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,9, u = 0,2, \(\xi\) = 0,2. Las figuras 23 y 24 representan las distribuciones de velocidad axial y radial para diferentes valores de intensidad del campo magnético adimensional \(\left( \xi \right)\). Cuando aumenta el valor del campo magnético adimensional, se reducen las distribuciones de velocidad axial y radial. A medida que se crea una mayor resistencia a los fenómenos de flujo mediante la aplicación del campo magnético, el campo de velocidad también disminuye. Por lo tanto, se observa una disminución en las curvas de velocidad \(f\left( \eta \right)\) y \(f^{\prime}\left( \eta \right)\) como resultado de una mejora en la intensidad del campo magnético \(\left( \xi \right)\). Los distintos perfiles de velocidad axial y radial cumplen todos sus respectivos criterios de límite. Representación de la velocidad axial \(f\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\xi\) con R = 3, n = 3, u = 0.2, \(m\) = 2.5, \ (\phi_{2}\) = 0,8, \(\phi\) = 0,3, \(\phi_{1}\) = 0,1, \(\beta_{3}\) = 0,5, \(\beta\) = 0,4, \(\beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,9, Pr = 0,6, \(v\) = 0,1. Representación de la velocidad radial \(f^{\prime}\left( \eta \right)\) para los diferentes valores de \(\xi\) con R = 3, n = 3, u = 0.2, \(m\ ) = 2,5, \(\phi_{2}\) = 0,8, \(\phi\) = 0,3, \(\phi_{1}\) = 0,1, \(\beta_{3}\) = 0,5, \ (\beta\) = 0,4, \(\beta_{1}\) = 0,5, \(\beta_{2}\) = 0,9, Pr = 0,6, \(v\) = 0,1. En la Tabla 2, para distintos valores de concentración de volumen \(\left( {\phi ,\phi_{1} ,\phi_{2} } \right)\), la transferencia de calor aumenta. Mientras que los números de interacción ferromagnética \(\left( {\beta ,\beta_{1} ,\beta_{2} ,\beta_{3} } \right)\) es lo contrario. La transferencia de calor aumenta a medida que aumenta la intensidad del campo magnético adimensional \(\xi\). La transmisión de calor en el fluido se reduce a medida que aumenta el número de Prandtl. La Tabla 3 demuestra que los hallazgos concuerdan perfectamente con los resultados de la literatura (Turkyilmazoglu77, Hafeez et al.49). En este trabajo se investiga el flujo y el transporte de calor a través de un disco giratorio bajo la influencia de un campo magnético alterno extendido no linealmente en dirección radial. Para que las ecuaciones sean autosemejantes, las velocidades de estiramiento se pueden obtener mediante análisis de grupos de mentiras de dos maneras: lineal y de ley potencial. Las ecuaciones diferenciales parciales gobernantes se convierten en un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales ordinarias acopladas con transformaciones de similitud adecuadas. Las siguientes son las conclusiones clave del estudio: Cuando existe un campo magnético alterno, la concentración del volumen y la intensidad del campo magnético adimensional forman una resistencia adicional al flujo. La transmisión de calor en el fluido se ve reforzada por la viscosidad rotacional cuando el campo magnético es estacionario, es decir, \(\omega_{0} \tau_{B} = 0\). La transmisión de calor en un campo magnético alterno está determinada por la frecuencia del campo. Los números de interacción ferromagnética son dignos de mención para definir el espesor de las capas límite térmica y de momento. La transmisión de calor en el fluido se reduce a medida que aumenta el número de Prandtl. La existencia de un campo magnético fijo aumenta al máximo la resistencia al flujo. Cuando la frecuencia del campo adimensional es la unidad, el campo magnético no afecta la viscosidad. La viscosidad rotacional del fluido ferromagnético se vuelve negativa cuando la frecuencia del campo adimensional es mayor que uno. Se ha descubierto que el flujo de nanofluidos híbridos supera al flujo de nanofluidos en términos de número de Nusselt o tasa de transferencia de calor. En el futuro, se podrá realizar un trabajo similar para el flujo sobre una superficie y en el dominio cilíndrico. Densidad \({\text{Kg}}/{\text{m}}^{3}\) Velocidad \({\text{m}}/{\text{s}}\) Presión \({\text{Kgm}}^{ - 1} {\text{s}}^{ - 2}\) Viscosidad de referencia \({\text{Pa}}.{\text{s}}\) Magnetización Intensidad del campo magnético \({\text{W}}/{\text{m}}^{2}\) Tiempo de relajación rotacional Velocidad angular \({\text{m}}/{\text{s}}\) Función de disipación Fracción de volumen Ejes tangenciales Dirección radial dirección axial Número de Prandtl \({\text{m}}^{2} /{\text{s}}\) Temperatura ambiente \(({\text{K}})\) Estiramiento radial del disco. Densidad del sólido \({\text{Kg}}/{\text{m}}^{3}\) Capacitancia térmica del nanofluido \({\text{J}}/{\text{K}}\) vorticidad tiempo de relajación browniana Magnetización de equilibrio instantáneo. El momento de inercia \({\text{Kg}}.{\text{m}}^{2}\) Hora \({\text{s}}\) Calor específico \({\text{J}}.{\text{Kg}}^{ - 1} .{\text{K}}^{ - 1}\) Temperatura \({\text{K}}\) Conductividad térmica \({\text{Wm}}^{ - 1} {\text{K}}^{ - 1}\) Inducción magnética \({\text{T}}\) Fuerza del campo magnético \({\text{T}}\) ejes radiales dirección tangencial número de reynolds Temperatura de la pared \({\text{K}}\) Velocidad angular uniforme \({\text{m}}/{\text{s}}\) Densidad del fluido \({\text{Kg}}/{\text{m}}^{3}\) Viscosidad del fluido \({\text{Pa}}.{\text{s}}\) Conductividad térmica efectiva \({\text{Wm}}^{ - 1} {\text{K}}^{ - 1}\) Von Kármán, Th. Sobre fricción laminar y turbulenta. Z. Angew. Math. Mech. 1, 233–252 (1921). Artículo MATEMÁTICAS Google Scholar Cochrn, WG El flujo debido a un disco giratorio. En Procedimientos matemáticos de la sociedad filosófica de Cambridge 365–3751 (Cambridge University Press, Cambridge, 2011). Google Académico Millsaps, K. & Pohlhausen, K. Transferencia de calor mediante flujo laminar desde un plato giratorio. J. Aeronauta. Ciencia. 19(2), 120–126 (1952). Artículo MathSciNet MATEMÁTICAS Google Scholar Awad, MM Transferencia de calor desde un disco giratorio a fluidos para una amplia gama de números de Prandtl utilizando el modelo asintótico. J. Transferencia de calor. 130(1), 014505 (2008). Artículo de Google Scholar Tadmor, Z. & Klein, I. Principios de ingeniería de extrusión de plastificados (Van Nostrand Reinhold Company, Nueva York, 1970). Google Académico Asghar, S., Jalil, M., Hussan, M. y Turkyilmazoglu, M. Análisis del grupo de Lie sobre flujo y transferencia de calor sobre un disco giratorio que se estira. En t. J. Transferencia de masa de calor. 69, 140-146 (2014). Artículo de Google Scholar Altan, T., Oh, SI y Gegel, G. Fundamentos y aplicaciones del conformado de metales. Soy. Soc. Reunió. 1983, 353 (1983). Google Académico Crane, LJ Flujo pasando por una placa de estiramiento. Z. Angew. Matemáticas. Física. ZAMP 21(4), 645–647 (1970). Artículo de Google Scholar Wang, CY El flujo tridimensional debido a una superficie plana que se estira. Física. Fluidos 27(8), 1915-1917 (1984). Artículo ADS MathSciNet MATH Google Scholar Rashidi, MM & Mohimanian Pour, SA Soluciones analíticas aproximadas para el flujo inestable de la capa límite y la transferencia de calor debido a una lámina que se estira mediante el método de análisis de homotopía. Anal no lineal. Modelo. Control 15(1), 83–95 (2010). Artículo MathSciNet MATEMÁTICAS Google Scholar Fang, T. Flujo sobre un disco estirable. Física. Fluidos 19(12), 128105 (2007). Artículo ADS MATEMÁTICAS Google Scholar Fang, T. y Zhang, Ji. Flujo entre dos discos estirables: una solución exacta de las ecuaciones de Navier-Stokes. En t. Comunitario. Transf. masa calor. 35(8), 892–895 (2008). Artículo CAS Google Scholar Turkyilmazoglu, M. MHD flujo de fluido y transferencia de calor debido a un disco giratorio que se contrae. Computadora. Fluidos 90, 51–56 (2014). Artículo MathSciNet MATEMÁTICAS Google Scholar Gupta, PS & Gupta, AS Transferencia de calor y masa sobre una lámina estirable mediante succión o soplado. Poder. J. química. Ing. 55(6), 744–746 (1977). Artículo de Google Scholar Sarafraz, MM et al. Características de transferencia de calor en ebullición en piscinas de nanosuspensión de óxido de hierro bajo un campo magnético constante. En t. J. Terma. Ciencia. 147, 106131 (2020). Artículo CAS Google Scholar Salari, E. et al. Comportamiento térmico de un nanofluido acuoso de óxido de hierro como refrigerante en un calentador de disco plano en condiciones de ebullición en piscina. Transf. masa calor. 53, 265–275 (2017). Artículo ADS CAS Google Scholar Sarafraz, MM, Hormozi, F. & Kamalgharibi, M. Sedimentación y transferencia de calor por ebullición convectiva de nanofluidos de CuO-agua/etilenglicol. Transf. masa calor. 50, 1237-1249 (2014). Artículo ADS CAS Google Scholar Sarafraz, MM & Arjomandi, M. Análisis del rendimiento térmico de un disipador de calor de microcanal que se enfría con nanosuspensiones de óxido de cobre-indio (CuO/in) a altas temperaturas. Aplica. Termia. Ing. 137, 700–709 (2018). Artículo CAS Google Scholar Sarafraz, MM et al. Transferencia de calor por ebullición de flujo a fluido de transferencia de calor MgO-therminol 66: evaluación experimental y desarrollo de correlación. Aplica. Termia. Ing. 138, 552–562 (2018). Artículo CAS Google Scholar Salari, E. et al. Rendimiento térmico en ebullición de nanofluidos acuosos de TiO2 como refrigerante en un bloque de disco de cobre. Periodo Politécnico. Química. Ing. 60, 106-122 (2015). Google Académico Sarafraz, MM & Hormozi, F. Investigación experimental sobre la transferencia de calor en ebullición en piscina a nanofluidos acuosos de nanotubos de carbono de paredes múltiples en las superficies con microaletas. En t. J. Terma. Ciencia. 100, 255–266 (2016). Artículo CAS Google Scholar Shahsavar, A. y col. Estudios de exergía en colectores fotovoltaicos/térmicos de base acuosa y de nanofluidos: estado y perspectivas. Renovar. Sostener. Energía Rev. 168, 112740 (2022). Artículo CAS Google Scholar Shahsavar, A. y col. Exploración experimental del comportamiento reológico del nanofluido de puntos de polietilenglicol-carbono: presentación de un paradigma de inteligencia artificial robusto optimizado con la técnica de filtro Kalman sin perfume. J. Mol. Líquidos 358, 119198 (2022). Artículo CAS Google Scholar Benton, ER Sobre el flujo debido a un disco giratorio. J. Mec. de fluidos. 24, 781–800 (1966). Artículo ADS MATEMÁTICAS Google Scholar Attia, HA Flujo MHD inestable cerca de un disco poroso giratorio con succión o inyección uniforme. Dinámico fluido. Res. 23, 283–290 (1998). ADS del artículo Google Scholar Attia, HA Sobre la eficacia del deslizamiento de iones y la succión o inyección uniforme en un flujo constante de MHD debido a un disco giratorio con calentamiento óhmico por transferencia de calor. Química. Ing. Comunitario. 194, 1396-1407 (2007). Artículo CAS Google Scholar Sibanda, P. & Makinde, OD Sobre flujo constante de MHD y transferencia de calor a través de un disco giratorio en un medio poroso con calentamiento óhmico y disipación viscosa. En t. J. Métodos numéricos Flujo de fluido térmico 20, 269–285 (2010). Artículo CAS Google Scholar Ram, P., Bhandari, A. y Sharma, K. Efecto de la viscosidad dependiente del campo magnético sobre el ferrofluido giratorio. J. Magn. Magn. Madre. 322, 3476–3480 (2010). Artículo ADS CAS Google Scholar Bhandari, A. Estudio del flujo de ferrofluido en un sistema giratorio mediante modelado matemático. Matemáticas. Computadora. Simultáneo. 178, 290–306 (2020). Artículo MathSciNet MATEMÁTICAS Google Scholar Bhandari, A. Efecto de la viscosidad dependiente del campo magnético sobre el flujo inestable de ferrofluido debido a un disco giratorio. En t. J. Aplica. Mec. Ing. 25, 22-39 (2020). Artículo CAS Google Scholar Sarafraz, MM & Safaei, MR Evaluación térmica diurna de un colector solar de tubo de vacío (ETSC) cargado con nanoplaquetas de grafeno-nanosuspensión de metanol. Renovar. Energía 142, 364–372 (2019). Artículo CAS Google Scholar Rosensweig, RE, Kaiser, R. & Miskolczy, G. Viscosidad del fluido magnético en un campo magnético. J. Ciencia de la interfaz coloidal. 29, 680–686 (1969). Artículo ADS CAS Google Scholar Odenbach, S. & Thurm, S. Efectos magnetoviscos en ferrofluidos. En Ferrofluidos 185–201 (Springer, Berlín, Heidelberg, 2002). Capítulo MATEMÁTICAS Google Scholar Rosensweig, RE Ferrohidrodinámica (Cambridge University Press, Cambridge, 1985). Google Académico Odenbach, S. Ferrofluidos: líquidos controlables magnéticamente. PAMM 1, 28–32 (2002). 3.0.CO;2-8" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1002%2F1617-7061%28200203%291%3A1%3C28%3A%3AAID-PAMM28%3E3.0.CO%3B2-8" aria-label="Article reference 35" data-doi="10.1002/1617-7061(200203)1:13.0.CO;2-8">Artículo MATEMÁTICAS Google Scholar Shliomis, MI y Morozov, KI Viscosidad negativa del ferrofluido bajo un campo magnético alterno. Física. Fluidos 6, 2855–2861 (1994). Artículo ADS CAS MATH Google Scholar Bacri, JC y cols. Efecto de viscosidad negativa en un fluido magnético. Física. Rev. Lett. 75, 2128–2131 (1995). Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar Ram, P. y Bhandari, A. Efecto de la diferencia de fase entre el campo magnético altamente oscilante y la magnetización en el flujo inestable de ferrofluido debido a un disco giratorio. Res. Física. 3, 55–60 (2013). Google Académico Ram, P. y Bhandari, A. Efectos negativos de la viscosidad en el flujo de ferrofluido debido a un disco giratorio. JAE 41, 467–478 (2013). Artículo de Google Scholar Pourmehran, O., Sarafraz, MM, Rahimi-Gorji, M. y Ganji, DD Comportamiento reológico de varios nanofluidos a base de metales entre discos giratorios: una nueva visión. J. Instituto de Taiwán. Química. Ing. 88, 37–48 (2018). Artículo CAS Google Scholar Bhandari, A. & Kumar, V. Efecto de la fuerza de magnetización sobre el flujo de ferrofluido debido a un disco giratorio en presencia de un campo magnético externo. EUR. Física. J. Plus 130(4), 1–12 (2015). Artículo CAS Google Scholar Shah, Z. y col. Influencia del modelo de Cattaneo-Christov en el flujo de Darcy-Forchheimer de ferrofluido micropolar sobre una lámina que se estira/encoge. En t. Comunitario. Transf. masa calor. 110, 104385 (2020). Artículo CAS Google Scholar Ghorbani, B., Ebrahimi, S. y Vijayaraghavan, K. Modelado CFD y análisis de sensibilidad de la mejora de la transferencia de calor de un flujo de ferrofluido en presencia de un campo magnético. En t. J. Transferencia de masa de calor. 127, 544–552 (2018). Artículo CAS Google Scholar Bezaatpour, M. & Goharkhah, M. Efecto del campo magnético en la hidrodinámica y la transferencia de calor del flujo de ferrofluido de magnetita en un disipador de calor de aletas porosas. J. Magn. Magn. Madre. 476, 506–515 (2019). Artículo ADS CAS Google Scholar Bhandari, A. Estudio de los efectos magnetoviscos sobre el flujo de ferrofluido. EUR. Física. J. Plus 135, 1-14 (2020). Artículo de Google Scholar Ahmed, J., Khan, M. y Ahmad, L. Efecto del flujo de calor radiativo en el flujo de nanofluido de Maxwell sobre un disco en espiral con reacción química. Física. Una estadística. Mec. Aplica. 551, 123948 (2020). Artículo MathSciNet CAS MATH Google Scholar Khan, M., Ahmed, J. y Rasheed, Z. Análisis de generación de entropía para el flujo simétrico del nanofluido de Carreau sobre un disco que se extiende radialmente. Aplica. Nanociencia. https://doi.org/10.1007/s13204-020-01399-7 (2020). Artículo de Google Scholar Khan, M. y col. Flujo de punto de estancamiento Homann MHD no axialmente simétrico de nanofluido híbrido Al2O3-Cu/agua con impacto del factor de forma. Aplica. Matemáticas. Mecanismo 41, 1125-1138 (2020). Artículo de Google Scholar Hafeez, A. y col. Flujo rotacional del nanofluido Oldroyd-B sujeto a la teoría de la doble difusión de Cattaneo-Christov. Aplica. Matemáticas. Mech.Engl. Ed. 41, 1083-1094 (2020). Artículo MathSciNet MATEMÁTICAS Google Scholar Khan, M., Ali, W. y Ahmed, J. Un enfoque híbrido para estudiar la influencia de la corriente Hall en el flujo de nanofluidos radiativos sobre un disco giratorio. Aplica. Nanociencia. https://doi.org/10.1007/s13204-020-01415-w (2020). Artículo de Google Scholar Sarafraz, MM et al. Rendimiento térmico y viscosidad de nanofluidos de plata/aceite de coco producidos biológicamente. Química. Bioquímica. Ing. P. 30, 489–500 (2017). Artículo de Google Scholar Bhandari, A., Pavan, RK y Pannala, K. Optimización de las propiedades de transferencia de calor del flujo de nanofluidos sobre una superficie que se contrae mediante modelos matemáticos. En t. J. Aplica. Mec. Ing. 25, 40–56 (2020). Artículo de Google Scholar Khan, M. y col. Flujo de punto de estancamiento de Homann no axisimétrico del nanofluido B de Walter sobre un disco cilíndrico. Aplica. Matemáticas. Mec. ingles. Ed. 41, 725–740 (2020). Artículo MathSciNet MATEMÁTICAS Google Scholar Bhandari, A. & Husain, A. Optimización de las propiedades de transferencia de calor en el flujo de ferrofluido sobre una lámina extensible en presencia de un campo magnético estático. J. Terma. Anal. Calorim. https://doi.org/10.1007/s10973-020-09636-5 (2020). Artículo de Google Scholar Ahmed, J., Khan, M. y Ahmad, L. MHD von Ka´rma'n flujo giratorio en el nanofluido Maxwell con flujo de calor radiativo no lineal y reacción química. Transmisión de calor. Res. 51, 377–394 (2020). Artículo de Google Scholar Iqbal, K. y col. Deposición magnetohidrodinámica de película delgada de nanofluido de Carreau sobre una superficie de estiramiento inestable. Aplica. Física. A 126, 105 (2020). Artículo ADS CAS Google Scholar Olver, P. Aplicación de grupos de Lie a ecuaciones diferenciales, Textos de Posgrado en Matemáticas, vol. 107 (Springer, Cham, 1986). Reservar Google Académico Azizian, R. y col. Efecto del campo magnético sobre la transferencia de calor convectiva laminar de nanofluidos de magnetita. En t. J. Transferencia de masa de calor. 68, 94-109 (2014). Artículo de Google Scholar Goharkhah, M., Salarian, A., Ashjaee, M. y Shahabadi, M. Características de transferencia de calor convectiva del nanofluido de magnetita bajo la influencia de un campo magnético constante y alterno. Tecnología en polvo. 274, 258–267 (2015). Artículo CAS Google Scholar Sheikholeslami, M. & Ganji, DD Efectos ferrohidrodinámicos y magnetohidrodinámicos sobre el flujo de ferrofluido y la transferencia de calor por convección. Energía 75, 400–410 (2014). Artículo CAS Google Scholar Miroshnichenko, IV, Sheremet, MA, Pop, I. & Ishak, A. Transferencia de calor convectiva de fluido micropolar en un canal ondulado horizontal bajo calentamiento local. En t. J. Mech. Ciencia. 128, 541–549 (2017). Artículo de Google Scholar Dogonchi, AS et al. Análisis térmicos y de entropía del flujo de nanofluido impulsado por la flotabilidad dentro de un recinto poroso con dos cilindros cuadrados: método de elementos finitos. Caso Stud. Termia. Ing. 27, 101298 (2021). Artículo de Google Scholar Eshaghi, S. y col. La transferencia de calor por convección natural de doble difusión óptima en una cavidad en forma de H con un deflector en el interior y una pared corrugada. Caso Stud. Termia. Ing. 28, 101541 (2021). Artículo de Google Scholar Chamkha, AJ, Dogonchi, AS y Ganji, DD Convección natural de nanofluidos magnetohidrodinámicos en una cavidad bajo radiación térmica y factor de forma de impactos de nanopartículas: un estudio numérico utilizando CVFEM. Aplica. Ciencia. 8(12), 2396 (2018). Artículo CAS Google Scholar Dogonchi, AS et al. Investigación del fluido magnetohidrodinámico comprimido entre dos discos paralelos considerando el calentamiento Joule, la radiación térmica y la adición de diferentes nanopartículas. En t. J. Número. Métodos Flujo de fluido térmico 30(2), 659–680 (2019). Artículo de Google Scholar Ghasemian, M., Ashrafi, ZN, Goharkhah, M. & Ashjaee, M. Características de transferencia de calor del ferrofluido Fe3O4 que fluye en un mini canal bajo campos magnéticos constantes y alternos. J. Magn. Magn. Madre. 381, 158-167 (2015). Artículo ADS CAS Google Scholar Bluman, GW & Kumei, S. Simetrías y ecuaciones diferenciales. En Ciencias Matemáticas Aplicadas vol. 1 (Springer, Berlín, Nueva York, 1989). Google Académico Ibragimov, NK CRC Manual de análisis de grupos de Lie de ecuaciones diferenciales, simetrías, soluciones exactas y leyes de conservación, vol. I (CRC Press LLC, Nueva York, 1994). MATEMÁTICAS Google Scholar Jalil, M., Asghar, S. y Mushtaq, M. Análisis del grupo de Lie de flujo de convección mixta con transferencia de masa sobre una superficie de estiramiento con succión o inyección. Matemáticas. Prob. Ing. https://doi.org/10.1155/2010/264901 (2010). Artículo MathSciNet MATEMÁTICAS Google Scholar Jalil, M. y Asghar, S. Flujo de fluido de ley potencial sobre una superficie de estiramiento: un análisis de grupo de mentiras. En t. J. Mec. no lineal. 48, 65–71 (2013). ADS del artículo Google Scholar Jalil, M., Asghar, S. & Imran, SM Soluciones autosimilares para el flujo y la transferencia de calor de un fluido Powell-Eyring sobre una superficie en movimiento en una corriente libre paralela. En t. J. Transferencia de masa de calor. 65, 73–79 (2013). Artículo de Google Scholar Hamad, M., Uddin, MJ e Ismail, A. Investigación de la transferencia combinada de calor y masa mediante análisis de grupos de mentiras con difusividad variable teniendo en cuenta el deslizamiento hidrodinámico y las condiciones de contorno convectivas térmicas. En t. J. Transferencia de masa de calor. 55(4), 1355–1362 (2012). Artículo MATEMÁTICAS Google Scholar Ferdows, M., Uddin, MJ, Rashidi, MM y Rahimzadeh, N. Análisis numérico de convección mixta sobre una placa plana porosa en movimiento horizontal mediante el método de la teoría de grupos continuos de un parámetro. En t. J. Métodos numéricos Flujo de fluido térmico 23(5), 729–749 (2013). Artículo MathSciNet MATEMÁTICAS Google Scholar Ferdows, M., Uddin, MJ y Afify, A. Transformación del grupo de escala para el flujo de transferencia de masa y calor convectivo libre de la capa límite MHD a través de una lámina de estiramiento radiante no lineal calentada por convección. En t. J. Transferencia de masa de calor. 56(1–2), 181–187 (2013). Artículo de Google Scholar Bhandari, A. Flujo de ferrofluido a base de agua y transferencia de calor sobre un disco giratorio estirable bajo la influencia de un campo magnético alterno. Proc. Inst. Mec. Ing. C J. Mech. Ing. Ciencia. 235(12), 2201–2214 (2021). Artículo CAS Google Scholar Rauf, A. y Mushtaq, T. Estudio basado en Cattaneo-Christov del flujo de nanofluidos híbridos AL2O3-Cu/EG Casson a través de una superficie lubricada con difusión cruzada y radiación térmica. Aplica. Nanociencia. 12, 1-18 (2022). Artículo de Google Scholar Turkyilmazoglu, M. Flujo de nanofluidos y transferencia de calor debido a un disco giratorio. Computadora. Fluidos 94, 139-146 (2014). Artículo MathSciNet CAS MATH Google Scholar Descargar referencias Estos autores contribuyeron igualmente: Abdul Rauf y Nehad Ali Shah. Departamento de Matemáticas, Campus Multan de la Universidad del Aire, Chak 5-Faiz, Bahawalpur Road, Multan, Pakistán Abdul Rauf y Aqsa Mushtaq Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad Sejong, Seúl, 05006, Corea del Sur Nehad Ali Shah Departamento de Matemáticas, Facultad de Ciencias, Universidad de Khon Kaen, Khon Kaen, 40002, Tailandia Botmart Thongchai También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar. También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar. También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar. También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar. Todos los autores contribuyeron al manuscrito. Correspondencia a Thongchai Botmart. Los autores declaran no tener conflictos de intereses. Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales. Acceso Abierto Este artículo está bajo una Licencia Internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, compartir, adaptación, distribución y reproducción en cualquier medio o formato, siempre y cuando se dé el crédito apropiado al autor(es) original(es) y a la fuente. proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la normativa legal o excede el uso permitido, deberá obtener permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. Reimpresiones y permisos Rauf, A., Mushtaq, A., Shah, NA et al. Transferencia de calor y flujo de ferrofluido híbrido sobre un disco giratorio estirable no lineal bajo la influencia de un campo magnético alterno. Informe científico 12, 17548 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-21784-2 Descargar cita Recibido: 08 de junio de 2022 Aceptado: 04 de octubre de 2022 Publicado: 20 de octubre de 2022 DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-21784-2 Cualquier persona con la que compartas el siguiente enlace podrá leer este contenido: Lo sentimos, actualmente no hay un enlace para compartir disponible para este artículo. Proporcionado por la iniciativa de intercambio de contenidos Springer Nature SharedIt Informes Científicos (2023) Al enviar un comentario, acepta cumplir con nuestros Términos y pautas de la comunidad. Si encuentra algo abusivo o que no cumple con nuestros términos o pautas, márquelo como inapropiado.