Heat transfer analysis on magneto–ternary nanofluid flow in a porous medium over a moving surface

Abstract

Дослідників привабили потрійні гібридні наночастинки через їх ефективність у посиленні теплообміну і вони продовжують аналіз робочої рідини. Це дослідження присвячене потоку магнітної потрійної нанорідини у пористому середовищі по рухомій пластині з джоулевим нагріванням. Для аналізу використовується комбінація TiO2, SiO2 і Al2O3 з водою, H2O, як базовою рідиною. Використовуючи перетворення подібності, складність диференціальних рівнянь у частинних похідних (PDE) зводиться до систем звичайних диференціальних рівнянь (ODE), які потім чисельно розв’язуються в MATLAB за допомогою функції bvp4c для різних значень визначальних параметрів. Впливи різних безрозмірних фізичних параметрів на швидкість, температуру, а також на коефіцієнт поверхневого тертя та локальне число Нуссельта представлено у вигляді графіків. Отримано два розв’язки, коли пластина та вільний потік рухаються вздовж протилежних напрямків. Крім того, локальне число Нуссельта збільшується з параметром проникності та параметром всмоктування; збільшення параметра проникності та параметра всмоктування призводить до затримки відриву прикордонного шару; завдяки поєднанню TiO2 з об’ємним відсотком SiO2-Al2O3/H2O покращується передача тепла. Зі збільшенням об’ємної частки наночастинок подібність існуючих розв’язків зменшується.

Researchers have become attracted with ternary hybrid nanoparticles because of its effectiveness in enhancing heat transfer and have gone on to further analyze the working fluid. This study is focusing on magneto-ternary nanofluid flow in a porous medium over a moving plate with Joule heating. The combination of TiO2, SiO2, and Al2O3 with water, H2O, as the based fluid is used for the analysis. Using similarity transformation, the complexity of partial differential equations (PDEs) is reduced into ordinary differential equation (ODE) systems, which are then numerically solved in MATLAB using the bvp4c function for various values of the governing parameters. The impacts of different dimensionless physical parameters on velocity, temperature as well as skin friction coefficient and local Nusselt number are reported in the form of graphs. Two solutions are achieved when the plate and free-stream are moving along mutually opposite directions. Further, local Nusselt number increases with permeability parameter and suction parameter. Also, increments in permeability parameter and the suction parameter lead to the delay in the boundary layer separation. Furthermore, by combining TiO2 with a volume percentage of SiO2-Al2O3/H2O, the heat transfer is enhanced. With an increase in nanoparticle volume fraction, the similarity solutions to exist decrease.