Published June 1, 2023 | Version v1
Publication Metadata-only

An optimized stability framework for three-dimensional Hartman flow via Chebyshev collocation simulations

Creators

  • 1. Princess Nourah bint Abdulrahman University
  • 2. COMSATS University Islamabad
  • 3. Jordan University of Science and Technology
  • 4. University of Education
  • 5. University of Okara
  • 6. Menoufia University
  • 7. Namal College
  • 8. Northern University
  • 9. Future University in Egypt
  • 10. Majmaah University
  • 11. University of Gabès

Description

Hydrodynamics instability is studied for an electrical conducting fluid against small disturbance between the channels by using normal magnetized force. Chebyshev collocation technique is used to determine the stability of three-dimensional Hartmann flow problem. The distinctive case of the perturbations is calculated. It is also considered that perturbations intensity be determined by just on quantified by different parameters. We have considered one of the flow stabilities conditions to analyze our problem. QZ (Qualitat and Zuverlassigkeit) technique is applied to investigate the problem to draw stability curves. αc,βc are critical wave numbers in streamwise and span-wise respectively and for a big range of Hartmann value (Ha), we obtained critical Reynolds number (Rec). It is found that Couette flow is destabilized for a specific value of Magnetize force while with greater or lesser magnitude than the particular one will stabilize the flow. Disturbances with particular oblique angle θ will grow while the others will decay for the three-dimensional disturbance. We observed from over results that for Ha(>2.0) Rec, increases steadily and when Ha more than 3.886, Rec decreases fast to the minimum. It is also established that for drop down from Ha = 3.886 and Rec becomes very large. For distinct Hartmann values, there exist two Rec numbers due to closed contour. The outcomes of current study are utilized in drug-delivery systems and photodynamic therapy.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتم دراسة عدم الاستقرار الهيدروديناميكي للسائل الموصل الكهربائي ضد الاضطراب الصغير بين القنوات باستخدام القوة الممغنطة العادية. يتم استخدام تقنية التجميع تشيبيشيف لتحديد استقرار مشكلة تدفق هارتمان ثلاثية الأبعاد. تحسب الحالة المميزة للاضطرابات. يعتبر أيضًا أن شدة الاضطرابات يتم تحديدها من خلال القياس الكمي فقط بواسطة معايير مختلفة. لقد أخذنا في الاعتبار أحد ظروف استقرار التدفق لتحليل مشكلتنا. يتم تطبيق تقنية QZ (Qualitat و Zuverlassigkeit) للتحقيق في المشكلة لرسم منحنيات الاستقرار. αc،βc هي أرقام موجات حرجة في اتجاه المجرى والامتداد على التوالي وبالنسبة لمجموعة كبيرة من قيمة هارتمان (Ha)، حصلنا على رقم رينولدز الحرج (Rec). وجد أن تدفق كويت غير مستقر لقيمة محددة من قوة المغنطة بينما بحجم أكبر أو أقل من الحجم المحدد سيثبت التدفق. ستنمو الاضطرابات ذات الزاوية المائلة المعينة θ بينما ستتحلل الاضطرابات الأخرى للاضطراب ثلاثي الأبعاد. لاحظنا من خلال النتائج أنه بالنسبة لـ Ha(>2.0) Rec، يزداد بشكل مطرد وعندما يزيد Ha عن 3.886، ينخفض Rec بسرعة إلى الحد الأدنى. من الثابت أيضًا أنه بالنسبة للإسقاط من HA = 3.886 ويصبح REC كبيرًا جدًا. بالنسبة لقيم هارتمان المميزة، يوجد رقمان REC بسبب المحيط المغلق. تُستخدم نتائج الدراسة الحالية في أنظمة توصيل الأدوية والعلاج الديناميكي الضوئي.

Translated Description (French)

L'instabilité hydrodynamique est étudiée pour un fluide conducteur électrique contre les petites perturbations entre les canaux en utilisant la force magnétisée normale. La technique de collocation de Chebyshev est utilisée pour déterminer la stabilité du problème d'écoulement de Hartmann en trois dimensions. Le cas distinctif des perturbations est calculé. Il est également considéré que l'intensité des perturbations soit déterminée par juste sur quantifié par différents paramètres. Nous avons considéré l'une des conditions de stabilité de l'écoulement pour analyser notre problème. La technique QZ (Qualitat et Zuverlassigkeit) est appliquée pour étudier le problème afin de dessiner des courbes de stabilité. αc,βc sont des nombres d'ondes critiques dans le sens du courant et dans le sens de l'envergure respectivement et pour une grande plage de valeur de Hartmann (Ha), nous avons obtenu le nombre de Reynolds critique (Rec). On constate que le flux de Couette est déstabilisé pour une valeur spécifique de la force de magnétisation tandis qu'avec une amplitude plus ou moins grande que celle particulière, il stabilisera le flux. Les perturbations avec un angle oblique particulier θ augmenteront tandis que les autres se décomposeront pour la perturbation tridimensionnelle. Nous avons observé à partir de plus de résultats que pour Ha(>2,0) Rec, augmente régulièrement et lorsque Ha plus de 3,886, Rec diminue rapidement au minimum. Il est également établi que pour le menu déroulant à partir de Ha = 3,886 et Rec devient très grand. Pour les valeurs de Hartmann distinctes, il existe deux numéros Rec en raison du contour fermé. Les résultats de l'étude actuelle sont utilisés dans les systèmes d'administration de médicaments et la thérapie photodynamique.

Translated Description (Spanish)

La inestabilidad hidrodinámica se estudia para un fluido conductor eléctrico contra pequeñas perturbaciones entre los canales mediante el uso de una fuerza magnetizada normal. La técnica de colocación de Chebyshev se utiliza para determinar la estabilidad del problema de flujo de Hartmann tridimensional. Se calcula el caso distintivo de las perturbaciones. También se considera que la intensidad de las perturbaciones se determina mediante la cuantificación de diferentes parámetros. Hemos considerado una de las condiciones de estabilización de flujo para analizar nuestro problema. La técnica QZ (Qualitat y Zuverlassigkeit) se aplica para investigar el problema y dibujar curvas de estabilidad. αc,βc son números de onda críticos en flujo y en envergadura, respectivamente, y para un gran rango de valor de Hartmann (Ha), obtuvimos el número de Reynolds crítico (Rec). Se encuentra que el flujo de Couette se desestabiliza para un valor específico de la fuerza de magnetización, mientras que con una magnitud mayor o menor que la particular estabilizará el flujo. Las perturbaciones con un ángulo oblicuo particular θ crecerán, mientras que las otras se descompondrán por la perturbación tridimensional. Observamos a partir de más de resultados que para Ha(>2.0) Rec, aumenta constantemente y cuando Ha es más de 3.886, Rec disminuye rápidamente al mínimo. También se establece que para drop-down desde Ha = 3.886 y Rec se hace muy grande. Para distintos valores de Hartmann, existen dos números Rec debido al contorno cerrado. Los resultados del estudio actual se utilizan en sistemas de administración de fármacos y terapia fotodinámica.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إطار استقرار محسن لتدفق هارتمان ثلاثي الأبعاد عبر محاكاة تشبيشيف التجميعية
Translated title (French)
Un cadre de stabilité optimisé pour l'écoulement Hartman tridimensionnel via des simulations de collocation Chebyshev
Translated title (Spanish)
Un marco de estabilidad optimizado para el flujo Hartman tridimensional a través de simulaciones de colocación de Chebyshev

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4367396486
DOI
10.1016/j.rinp.2023.106497

Is supplement to
https://openalex.org/W4213342932 (Other)
https://openalex.org/W2981140670 (Other)
https://openalex.org/W2541927208 (Other)
https://openalex.org/W2382532955 (Other)
https://openalex.org/W2166245316 (Other)
https://openalex.org/W2106962382 (Other)
https://openalex.org/W2074316639 (Other)
https://openalex.org/W2056379897 (Other)
https://openalex.org/W2020689935 (Other)
https://openalex.org/W2016133855 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Jordan

References

  • https://openalex.org/W1976029418
  • https://openalex.org/W2010638300
  • https://openalex.org/W2012570432
  • https://openalex.org/W2049973561
  • https://openalex.org/W2063360850
  • https://openalex.org/W2163807646
  • https://openalex.org/W2547323084
  • https://openalex.org/W2737399118
  • https://openalex.org/W2770098248
  • https://openalex.org/W2933762735
  • https://openalex.org/W2943485661
  • https://openalex.org/W3009179282
  • https://openalex.org/W3032155673
  • https://openalex.org/W3096411193
  • https://openalex.org/W3102651408
  • https://openalex.org/W3159827790
  • https://openalex.org/W3164361386
  • https://openalex.org/W4308145836
  • https://openalex.org/W4319335163
  • https://openalex.org/W565460793