Published August 17, 2021 | Version v1
Publication Open

Exploration of bioconvection flow of MHD thixotropic nanofluid past a vertical surface coexisting with both nanoparticles and gyrotactic microorganisms

Creators

  • 1. Federal University of Technology
  • 2. Sejong University
  • 3. King Khalid University

Description

This communication presents analysis of gravity-driven flow of a thixotropic fluid containing both nanoparticles and gyrotactic microorganisms along a vertical surface. To further describe the transport phenomenon, special cases of active and passive controls of nanoparticles are investigated. The governing partial differential equations of momentum, energy, nanoparticles concentration, and density of gyrotactic microorganisms equations are converted and parameterized into system of ordinary differential equations and the series solutions are obtained through Optimal Homotopy Analysis Method (OHAM). The related important parameters are tested and shown on the velocity, temperature, concentration and density of motile microorganisms profiles. It is observed that for both cases of active and passive control of nanoparticles, incremental values of thermophoretic parameters corresponds to decrease in the velocity distributions and augment the temperature distributions.

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

Translated Description (Arabic)

يقدم هذا الاتصال تحليلًا للتدفق المدفوع بالجاذبية لسائل مسيل بالرج يحتوي على كل من الجسيمات النانوية والكائنات الحية الدقيقة الدورانية على طول سطح رأسي. لمزيد من الوصف لظاهرة النقل، يتم التحقيق في حالات خاصة من الضوابط النشطة والسلبية للجسيمات النانوية. يتم تحويل المعادلات التفاضلية الجزئية الحاكمة للزخم والطاقة وتركيز الجسيمات النانوية وكثافة معادلات الكائنات الحية الدقيقة الدورانية وتحديد معالمها في نظام المعادلات التفاضلية العادية ويتم الحصول على حلول السلسلة من خلال طريقة تحليل التماثل الأمثل (OHAM). يتم اختبار المعلمات الهامة ذات الصلة وعرضها على سرعة ودرجة حرارة وتركيز وكثافة ملامح الكائنات الحية الدقيقة المتحركة. لوحظ أنه بالنسبة لكل من حالات التحكم النشط والسلبي للجسيمات النانوية، تتوافق القيم المتزايدة للمعلمات الحرارية مع انخفاض توزيعات السرعة وزيادة توزيعات درجة الحرارة.

Translated Description (French)

Cette communication présente l'analyse de l'écoulement par gravité d'un fluide thixotrope contenant à la fois des nanoparticules et des micro-organismes gyrotactiques le long d'une surface verticale. Pour mieux décrire le phénomène de transport, des cas particuliers de contrôles actifs et passifs des nanoparticules sont étudiés. Les équations différentielles partielles qui régissent les équations de la quantité de mouvement, de l'énergie, de la concentration en nanoparticules et de la densité des micro-organismes gyrotactiques sont converties et paramétrées en un système d'équations différentielles ordinaires et les solutions en série sont obtenues par la méthode d'analyse par homotopie optimale (OHAM). Les paramètres importants connexes sont testés et présentés sur les profils de vitesse, de température, de concentration et de densité des micro-organismes mobiles. On observe que pour les deux cas de contrôle actif et passif des nanoparticules, les valeurs incrémentielles des paramètres thermophorétiques correspondent à une diminution des distributions de vitesse et à une augmentation des distributions de température.

Translated Description (Spanish)

Esta comunicación presenta el análisis del flujo impulsado por la gravedad de un fluido tixotrópico que contiene nanopartículas y microorganismos girotácticos a lo largo de una superficie vertical. Para describir más a fondo el fenómeno del transporte, se investigan casos especiales de controles activos y pasivos de nanopartículas. Las ecuaciones diferenciales parciales gobernantes de momento, energía, concentración de nanopartículas y densidad de las ecuaciones de microorganismos girotácticos se convierten y parametrizan en un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias y las soluciones en serie se obtienen a través del Método de Análisis de Homotopía Óptima (OHAM). Los parámetros importantes relacionados se prueban y muestran en los perfiles de velocidad, temperatura, concentración y densidad de microorganismos móviles. Se observa que para ambos casos de control activo y pasivo de nanopartículas, los valores incrementales de los parámetros termoforéticos corresponden a la disminución de las distribuciones de velocidad y al aumento de las distribuciones de temperatura.

Files

s41598-021-96185-y.pdf.pdf

Files (5.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:18fe2066ae9f8a36a1b4440d4a3d6667
5.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استكشاف تدفق الحمل الحيوي للسائل النانوي الموجه بالرج MHD بعد سطح رأسي يتعايش مع كل من الجسيمات النانوية والكائنات الحية الدقيقة الدورانية
Translated title (French)
Exploration du flux de bioconvection du nanofluide thixotrope MHD au-delà d'une surface verticale coexistant à la fois avec des nanoparticules et des micro-organismes gyrotactiques
Translated title (Spanish)
Exploración del flujo de bioconvección del nanofluido tixotrópico MHD más allá de una superficie vertical que coexiste con nanopartículas y microorganismos girotácticos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3195331676
DOI
10.1038/s41598-021-96185-y

Is supplement to
https://openalex.org/W4387013174 (Other)
https://openalex.org/W4384501983 (Other)
https://openalex.org/W3150003624 (Other)
https://openalex.org/W3095291729 (Other)
https://openalex.org/W3005225185 (Other)
https://openalex.org/W2886903305 (Other)
https://openalex.org/W2809186558 (Other)
https://openalex.org/W2754636322 (Other)
https://openalex.org/W2063777876 (Other)
https://openalex.org/W1938556690 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W1965523406
  • https://openalex.org/W2031102644
  • https://openalex.org/W2075528939
  • https://openalex.org/W2085938010
  • https://openalex.org/W2167047939
  • https://openalex.org/W2409577960
  • https://openalex.org/W2585389545
  • https://openalex.org/W2647443936
  • https://openalex.org/W2737579849
  • https://openalex.org/W2791225819
  • https://openalex.org/W2794014270
  • https://openalex.org/W2796780597
  • https://openalex.org/W2810479181
  • https://openalex.org/W2944808905
  • https://openalex.org/W2947947146
  • https://openalex.org/W2954712003
  • https://openalex.org/W2969931949
  • https://openalex.org/W401519699
  • https://openalex.org/W4211178033