Published August 15, 2019
| Version v1
Publication
Open
Atangana–Baleanu fractional model for the flow of Jeffrey nanofluid with diffusion-thermo effects: applications in engine oil
- 1. City University of Science and Information Technology
- 2. Majmaah University
- 3. Ton Duc Thang University
- 4. Prince Sattam Bin Abdulaziz University
Description
The present article investigates the effects of diffusion-thermo, thermal radiation, and magnetic field of strength $B_{0}$ on the time dependent MHD flow of Jeffrey nanofluid past over a porous medium in a rotating frame. The plate is assumed vertically upward along the x-axis under the effect of cosine oscillation. Silver nanoparticles are uniformly dispersed into engine oil, which is taken as a base fluid. The equations which govern the flow are transformed into a time fractional model using Atangana–Baleanu time fractional derivative. To obtain exact expressions for velocity, temperature, and concentration profiles, the Laplace transform technique, along with physical initial and boundary conditions, is used. The behaviors of the fluid flow under the impact of corresponding dimensionless parameters are shown graphically. The variations in Nusselt number and Sherwood number of relative parameters are found numerically and shown in tabular form. It is worth noting that the rate of heat transfer of engine oil is enhanced by 15.04% when the values of volume fraction of silver nanoparticles vary from 0.00 to 0.04, as a result the lubricant properties are improved.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تبحث هذه المقالة في تأثيرات الانتشار - الحرارة والإشعاع الحراري ومجال القوة المغناطيسي $B _{ 0 }$ على تدفق MHD المعتمد على الوقت لسائل جيفري النانوي بعد وسط مسامي في إطار دوار. يفترض أن اللوحة رأسيًا لأعلى على طول المحور x تحت تأثير تذبذب جيب التمام. تنتشر الجسيمات النانوية الفضية بشكل موحد في زيت المحرك، والذي يؤخذ كسائل أساسي. يتم تحويل المعادلات التي تتحكم في التدفق إلى نموذج كسري زمني باستخدام المشتق الكسري الزمني Atangana - Baleanu. للحصول على تعبيرات دقيقة لمقاطع السرعة ودرجة الحرارة والتركيز، يتم استخدام تقنية تحويل لابلاس، جنبًا إلى جنب مع الظروف الأولية والحدودية الفيزيائية. يتم عرض سلوكيات تدفق السوائل تحت تأثير المعلمات المقابلة عديمة الأبعاد بشكل بياني. تم العثور على الاختلافات في عدد نوسيلت وعدد شيروود من المعلمات النسبية رقميًا وعرضها في شكل جدول. تجدر الإشارة إلى أن معدل نقل الحرارة لزيت المحرك يتعزز بنسبة 15.04 ٪ عندما تختلف قيم جزء الحجم من الجسيمات النانوية الفضية من 0.00 إلى 0.04، ونتيجة لذلك يتم تحسين خصائص زيوت التشحيم.Translated Description (French)
Le présent article étudie les effets de la diffusion-thermo, du rayonnement thermique et du champ magnétique de force $B_{0}$ sur le flux MHD dépendant du temps du nanofluide de Jeffrey passé sur un milieu poreux dans un cadre rotatif. La plaque est supposée verticale vers le haut le long de l'axe des x sous l'effet de l'oscillation cosinusoïdale. Les nanoparticules d'argent sont uniformément dispersées dans l'huile moteur, qui est prise comme fluide de base. Les équations qui régissent l'écoulement sont transformées en un modèle fractionnaire de temps à l'aide de la dérivée fractionnaire de temps Atangana-Baleanu. Pour obtenir des expressions exactes pour les profils de vitesse, de température et de concentration, la technique de transformation de Laplace, ainsi que les conditions physiques initiales et limites, est utilisée. Les comportements de l'écoulement de fluide sous l'impact des paramètres sans dimension correspondants sont représentés graphiquement. Les variations du nombre de Nusselt et du nombre de Sherwood des paramètres relatifs sont trouvées numériquement et présentées sous forme de tableau. Il convient de noter que le taux de transfert de chaleur de l'huile moteur est amélioré de 15,04 % lorsque les valeurs de fraction volumique des nanoparticules d'argent varient de 0,00 à 0,04, ce qui améliore les propriétés lubrifiantes.Translated Description (Spanish)
El presente artículo investiga los efectos del termo de difusión, la radiación térmica y el campo magnético de intensidad $B_{0}$ en el flujo MHD dependiente del tiempo del nanofluido Jeffrey pasado sobre un medio poroso en un marco giratorio. La placa se asume verticalmente hacia arriba a lo largo del eje x bajo el efecto de la oscilación del coseno. Las nanopartículas de plata se dispersan uniformemente en el aceite de motor, que se toma como fluido base. Las ecuaciones que rigen el flujo se transforman en un modelo fraccionario de tiempo utilizando la derivada fraccionaria de tiempo de Atangana-Baleanu. Para obtener expresiones exactas de los perfiles de velocidad, temperatura y concentración, se utiliza la técnica de transformación de Laplace, junto con las condiciones físicas iniciales y de contorno. Los comportamientos del flujo de fluido bajo el impacto de los parámetros adimensionales correspondientes se muestran gráficamente. Las variaciones en el número de Nusselt y el número de Sherwood de los parámetros relativos se encuentran numéricamente y se muestran en forma tabular. Vale la pena señalar que la tasa de transferencia de calor del aceite de motor aumenta en un 15.04% cuando los valores de la fracción de volumen de las nanopartículas de plata varían de 0.00 a 0.04, como resultado se mejoran las propiedades lubricantes.Files
s13662-019-2222-1.pdf
Files
(7.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a059f5058df38ae222d1f2393dd65fe8
|
7.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نموذج كسور Atangana - Baleanu لتدفق سائل جيفري النانوي مع تأثيرات الانتشار الحراري: التطبيقات في زيت المحرك
- Translated title (French)
- Modèle fractionnaire Atangana-Baleanu pour l'écoulement du nanofluide de Jeffrey avec effets de diffusion-therme : applications dans l'huile moteur
- Translated title (Spanish)
- Modelo fraccional Atangana-Baleanu para el flujo de nanofluido Jeffrey con efectos de difusión-termo: aplicaciones en aceite de motor
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2969149526
- DOI
- 10.1186/s13662-019-2222-1
References
- https://openalex.org/W1218328589
- https://openalex.org/W1972468509
- https://openalex.org/W1981235083
- https://openalex.org/W1995439336
- https://openalex.org/W2001717091
- https://openalex.org/W2026904232
- https://openalex.org/W2028433876
- https://openalex.org/W2037354436
- https://openalex.org/W2038294686
- https://openalex.org/W2046288791
- https://openalex.org/W2050290457
- https://openalex.org/W2062291536
- https://openalex.org/W2070147180
- https://openalex.org/W2083711630
- https://openalex.org/W2090490928
- https://openalex.org/W2093717036
- https://openalex.org/W2172009531
- https://openalex.org/W2301173684
- https://openalex.org/W2341822376
- https://openalex.org/W2471528821
- https://openalex.org/W2473265599
- https://openalex.org/W2497959374
- https://openalex.org/W2518199741
- https://openalex.org/W2527882639
- https://openalex.org/W2533772207
- https://openalex.org/W2562074243
- https://openalex.org/W2582324836
- https://openalex.org/W2583506510
- https://openalex.org/W2603388538
- https://openalex.org/W2771634040
- https://openalex.org/W2796292234
- https://openalex.org/W2894301405
- https://openalex.org/W2895969710
- https://openalex.org/W2911592480
- https://openalex.org/W2914686229
- https://openalex.org/W2999302760
- https://openalex.org/W4239838448
- https://openalex.org/W641566123
- https://openalex.org/W917900100