Magneto-hydrodynamic boundary layer flow and heat transfer of hybrid carbon nanotube over a moving surface

Abstract

У статті чисельно досліджено течію в граничному шарі та теплообмін гібридних вуглецевих нанотрубок над рухомою поверхнею з магнітогідродинамічним ефектом. Одностінні (SWCNT) та багатостінні (MWCNT) вуглецеві нанотрубки поєднано з водою як основною рідиною для утворення гібридних вуглецевих нанотрубок. Основні диференціальні рівняння в частинних похідних були перетворені в набір нелінійних звичайних диференціальних рівнянь за допомогою перетворення подібності, які потім були чисельно розв’язано за допомогою програмного забезпечення Matlab з використанням bvp4c. Вплив об’ємної частки наночастинок, магнітного параметра та параметра відношення швидкостей на профілі швидкості та температури, локальне поверхневе тертя та локальне число Нуссельта обговорені та представлені у графічній формі. Результати показують, що подвійні розв’язки виникають, якщо вільний потік і пластина рухаються в протилежних напрямках, а швидкість теплопередачі для гібридних вуглецевих нанотрубок вища, ніж для в’язкої рідини та вуглецевих нанотрубок.The boundary layer flow and heat transfer of hybrid carbon nanotubes over a moving surface with magneto-hydrodynamic effect are studied numerically in this paper. Single-wall (SWCNT) and multi-wall (MWCNT) carbon nanotubes are combined with water as the base fluid to form hybrid carbon nanotubes. The governing partial differential equations were transformed into a set of nonlinear ordinary differential equations using the similarity transformation, which were then numerically solved in the Matlab software using bvp4c. The influence of the nanoparticle volume fraction, magnetic parameter and velocity ratio parameter, on velocity and temperature profiles, local skin friction and local Nusselt number are discussed and presented in graphical forms. The results show that dual solutions appear when the free stream and plate move in the opposite direction, and the rate of heat transfer for hybrid carbon nanotubes is higher than viscous fluid and carbon nanotubes.