Published January 1, 2020
| Version v1
Publication
Open
A Time Fractional Model With Non-Singular Kernel the Generalized Couette Flow of Couple Stress Nanofluid
- 1. City University of Science and Information Technology
- 2. Ton Duc Thang University
- 3. Majmaah University
- 4. Prince Sattam Bin Abdulaziz University
Description
The aim of the present work is to calculate the closed form solutions of the unsteady couple stress nanofluids flow in a channel.Couple stress nanofluids (CSNF) is allowed to pass through the parallel plates separated by a distance h.In this study, we choose blood as base fluid with gold nanoparticles suspension.The lower plate is at rest and the upper plate is suddenly moved with constant velocity U 0 .Recently, Atangana-Baleanu (AB) introduced a new definition of fractional derivatives.This AB definition of fractional derivative has been applied to the present couple stress nanofluid (CSNF) model.The closed form solutions of present CSNF model via AB approach are obtained by using the Laplace and finite Fourier sine transforms.Exact results of velocity and temperature are displayed and discussed for different parameters of interest.Solutions obtained here are reduced to three different cases in limiting sense i.e. (i) fractional couple stress nanofluid without external pressure gradient.(ii) ordinary couple stress nanofluid.(iii) regular couple stress fluid.Finally, skin friction and Nusselt number are evaluated at lower and upper plates and listed in tabular forms.The results show that increasing external pressure gradient, CSNF velocity increases whereas decreases by increasing Reynolds number.Increasing volume fraction slow down the CSNF velocity.The velocity of Newtonian viscous fluid is higher than CSNF velocity.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الهدف من العمل الحالي هو حساب حلول الشكل المغلق لتدفق السوائل النانوية للإجهاد الزوجي غير المستقر في قناة. يُسمح للسوائل النانوية للإجهاد المزدوج (CSNF) بالمرور عبر الصفائح المتوازية المفصولة بمسافة h. في هذه الدراسة، نختار الدم كسائل أساسي مع تعليق الجسيمات النانوية الذهبية. اللوحة السفلية في حالة سكون ويتم تحريك اللوحة العلوية فجأة بسرعة ثابتة U 0. في الآونة الأخيرة، قدمت Atangana - Baleanu (AB) تعريفًا جديدًا للمشتقات الكسرية. تم تعريف هذا التعريف AB للمشتق الكسري يتم تطبيقه على نموذج السائل النانوي للإجهاد الزوجي الحالي. يتم الحصول على حلول الشكل المغلق لنموذج السائل النانوي للإجهاد الزوجي الحالي عبر نهج AB باستخدام لابلاس وتحويلات جيب فورييه المحدودة. يتم عرض النتائج الدقيقة للسرعة ودرجة الحرارة ومناقشتها لمعلمات مختلفة ذات أهمية. يتم تقليل الحلول التي تم الحصول عليها هنا إلى ثلاث حالات مختلفة بالمعنى المحدود، أي (1) الزوجين الكسريين يجهدان السائل النانوي دون تدرج الضغط الخارجي.(2) الزوج العادي يجهدان السائل النانوي.(3) سائل الإجهاد الزوجي العادي. أخيرًا، يتم تقييم احتكاك الجلد ورقم Nusselt في الأسفل والأعلى اللوحات والمدرجة في أشكال جدولية. تظهر النتائج أن زيادة تدرج الضغط الخارجي، تزداد سرعة CSNF بينما تنخفض عن طريق زيادة عدد رينولدز. يؤدي زيادة جزء الحجم إلى إبطاء سرعة CSNF. سرعة السائل اللزج النيوتوني أعلى من سرعة CSNF.Translated Description (French)
Le but du présent travail est de calculer les solutions de forme fermée du flux de nanofluides de contrainte de couple instable dans un canal. Les nanofluides de contrainte de couple (CSNF) sont autorisés à passer à travers les plaques parallèles séparées par une distance h. Dans cette étude, nous choisissons le sang comme fluide de base avec suspension de nanoparticules d'or. La plaque inférieure est au repos et la plaque supérieure est soudainement déplacée à vitesse constante U 0. Récemment, Atangana-Baleanu (AB) a introduit une nouvelle définition des dérivés fractionnaires. Cette définition AB des dérivés fractionnaires a été appliqué au présent modèle de nanofluide de contrainte de couple (CSNF). Les solutions de forme fermée du présent modèle CSNF via l'approche AB sont obtenues en utilisant la transformée de Laplace et la transformée sinusoïdale de Fourier finie. Des résultats exacts de vitesse et de température sont affichés et discutés pour différents paramètres d'intérêt. Les solutions obtenues ici sont réduites à trois cas différents dans le sens limitatif, à savoir (i) nanofluide de contrainte de couple fractionnaire sans gradient de pression externe.(ii) nanofluide de contrainte de couple ordinaire.(iii) fluide de contrainte de couple régulier. Enfin, le frottement cutané et le nombre de Nusselt sont évalués à un niveau inférieur et supérieur plaques et répertoriées sous forme de tableaux. Les résultats montrent que l'augmentation du gradient de pression externe, la vitesse du CSNF augmente alors qu'elle diminue en augmentant le nombre de Reynolds. L'augmentation de la fraction volumique ralentit la vitesse du CSNF. La vitesse du fluide visqueux newtonien est supérieure à la vitesse du CSNF.Translated Description (Spanish)
El objetivo del presente trabajo es calcular las soluciones de forma cerrada del flujo de nanofluidos de estrés de pareja inestable en un canal. Se permite que los nanofluidos de estrés de pareja (CSNF) pasen a través de las placas paralelas separadas por una distancia h. En este estudio, elegimos la sangre como fluido base con suspensión de nanopartículas de oro. La placa inferior está en reposo y la placa superior se mueve repentinamente con velocidad constante U 0. Recientemente, Atangana-Baleanu (AB) introdujo una nueva definición de derivados fraccionarios. Esta definición de AB de derivado fraccionario ha sido aplicado al presente modelo de nanofluido de estrés de pareja (CSNF). Las soluciones de forma cerrada del presente modelo CSNF a través del enfoque AB se obtienen mediante el uso de Laplace y transformadas sinusoidales finitas de Fourier. Se muestran y discuten los resultados exactos de velocidad y temperatura para diferentes parámetros de interés. Las soluciones obtenidas aquí se reducen a tres casos diferentes en sentido limitante, es decir, (i) nanofluido de estrés de pareja fraccional sin gradiente de presión externa.(ii) nanofluido de estrés de pareja ordinario.(iii) fluido de estrés de pareja regular. Finalmente, la fricción de la piel y el número de Nusselt se evalúan en la parte inferior y superior y se enumeran en forma tabular. Los resultados muestran que al aumentar el gradiente de presión externa, la velocidad del CSNF aumenta, mientras que disminuye al aumentar el número de Reynolds. La fracción de volumen creciente ralentiza la velocidad del CSNF. La velocidad del fluido viscoso newtoniano es mayor que la velocidad del CSNF.Files
09050710.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b025997f266aa0865653f43d3cf6aa90
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نموذج تجزيئي زمني مع نواة غير مفردة التدفق الكويتي المعمم للسائل النانوي للإجهاد الزوجي
- Translated title (French)
- Un modèle fractionnaire dans le temps avec un noyau non singulier le flux de couette généralisé de nanofluide de contrainte de couple
- Translated title (Spanish)
- Un modelo fraccional de tiempo con núcleo no singular: el flujo de Couette generalizado del nanofluido de estrés de pareja
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3014567336
- DOI
- 10.1109/access.2020.2982028
References
- https://openalex.org/W1972464315
- https://openalex.org/W1982261380
- https://openalex.org/W1982477261
- https://openalex.org/W1987542567
- https://openalex.org/W1987580041
- https://openalex.org/W1995018293
- https://openalex.org/W1998561306
- https://openalex.org/W2005855784
- https://openalex.org/W2007768166
- https://openalex.org/W2015643479
- https://openalex.org/W2034348204
- https://openalex.org/W2044610770
- https://openalex.org/W2048303326
- https://openalex.org/W2054592255
- https://openalex.org/W2059462509
- https://openalex.org/W2063799732
- https://openalex.org/W2063954110
- https://openalex.org/W2074812152
- https://openalex.org/W2078643611
- https://openalex.org/W2093530727
- https://openalex.org/W2095340920
- https://openalex.org/W2106853603
- https://openalex.org/W2166021384
- https://openalex.org/W2183239537
- https://openalex.org/W2189192621
- https://openalex.org/W2214049808
- https://openalex.org/W2311018550
- https://openalex.org/W2333432483
- https://openalex.org/W2488797671
- https://openalex.org/W2523214698
- https://openalex.org/W2549517549
- https://openalex.org/W2557148388
- https://openalex.org/W2740387069
- https://openalex.org/W2783317808
- https://openalex.org/W2792939196
- https://openalex.org/W2806336728
- https://openalex.org/W2903010692
- https://openalex.org/W2955264268
- https://openalex.org/W2983504174