Dual solutions of nanomaterial flow comprising titanium alloy (Ti6Al4V) suspended in Williamson fluid through a thin moving needle with nonlinear thermal radiation: stability scrutinization
- 1. Sukkur IBA University
- 2. Federal Urdu University
- 3. Ton Duc Thang University
- 4. Prince Sattam Bin Abdulaziz University
Description
Abstract Titanium alloy nanoparticle has a variety of applications in the manufacturing of soap and plastic, microsensors, aerospace design material, nano-wires, optical filters, implantation of surgical, and many biological treatments. Therefore, this research article discussed the influence of nonlinear radiation on magneto Williamson fluid involving titanium alloy particles through a thin needle. The arising system of partial differential equations is exercised by the similarity transformations to get the dimensional form of ordinary differential equations. The dual nature of solutions is obtained by implementing bvp4c. The study of stability has been carried out to check which of the results are physically applicable and stable. Influences of pertinent constraints on the flow field are discussed with the help of graphical representations and the method validation is shown in Table 1. The results imply that more than one result is established when the moving needle and the free-stream travel in the reverse directions. Moreover, the magnetic parameter accelerates the severance of boundary-layer flow, while the separation delays in the absence of the nanoparticle. The velocity gradient of nanofluid decays owing to the Williamson parameter in both branches of the outcome, while the temperature shrinks in the first or upper branch solution (stable one) and uplifts in the second or lower branch solution (unstable one). The size of the needle decreases the velocity in the upper solution and accelerates in the lower solution. The patterns of streamlines are more complicated due to the reverse direction of the free stream and thin needle.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تحتوي الجسيمات النانوية من سبائك التيتانيوم على مجموعة متنوعة من التطبيقات في تصنيع الصابون والبلاستيك، وأجهزة الاستشعار الدقيقة، ومواد تصميم الفضاء الجوي، وأسلاك النانو، والمرشحات البصرية، وزرع العلاجات الجراحية، والعديد من العلاجات البيولوجية. لذلك، ناقشت هذه المقالة البحثية تأثير الإشعاع غير الخطي على سائل ويليامسون المغناطيسي الذي يتضمن جزيئات سبائك التيتانيوم من خلال إبرة رقيقة. يمارس النظام الناشئ للمعادلات التفاضلية الجزئية عن طريق تحويلات التشابه للحصول على الشكل البعدي للمعادلات التفاضلية العادية. يتم الحصول على الطبيعة المزدوجة للحلول من خلال تنفيذ bvp4c. تم إجراء دراسة الاستقرار للتحقق من أي من النتائج قابلة للتطبيق ماديًا ومستقرة. تتم مناقشة تأثيرات القيود ذات الصلة على مجال التدفق بمساعدة التمثيلات الرسومية ويتم عرض التحقق من صحة الطريقة في الجدول 1. تشير النتائج إلى أنه يتم تحديد أكثر من نتيجة واحدة عندما تنتقل الإبرة المتحركة والتيار الحر في الاتجاهات العكسية. علاوة على ذلك، تسرع المعلمة المغناطيسية من فصل تدفق الطبقة الحدودية، بينما يتأخر الفصل في غياب الجسيمات النانوية. يتدرج تدرج سرعة السائل النانوي بسبب معلمة ويليامسون في كلا فرعي النتيجة، بينما تنكمش درجة الحرارة في محلول الفرع الأول أو العلوي (محلول مستقر) وترتفع في محلول الفرع الثاني أو السفلي (محلول غير مستقر). يقلل حجم الإبرة من السرعة في المحلول العلوي ويتسارع في المحلول السفلي. أنماط الانسيابية أكثر تعقيدًا بسبب الاتجاه العكسي للتيار الحر والإبرة الرقيقة.Translated Description (French)
Résumé Les nanoparticules d'alliage de titane ont une variété d'applications dans la fabrication de savon et de plastique, de microcapteurs, de matériaux de conception aérospatiale, de nanofils, de filtres optiques, d'implantation chirurgicale et de nombreux traitements biologiques. Par conséquent, cet article de recherche a discuté de l'influence du rayonnement non linéaire sur le fluide magnéto Williamson impliquant des particules d'alliage de titane à travers une aiguille mince. Le système naissant d'équations aux dérivées partielles est exercé par les transformations de similarité pour obtenir la forme dimensionnelle des équations aux dérivées ordinaires. La double nature des solutions est obtenue par la mise en œuvre de bvp4c. L'étude de stabilité a été réalisée pour vérifier lesquels des résultats sont physiquement applicables et stables. Les influences des contraintes pertinentes sur le champ d'écoulement sont discutées à l'aide de représentations graphiques et la validation de la méthode est présentée dans le tableau 1. Les résultats impliquent que plus d'un résultat est établi lorsque l'aiguille mobile et le flux libre se déplacent dans le sens inverse. De plus, le paramètre magnétique accélère la rupture de l'écoulement de la couche limite, tandis que la séparation retarde en l'absence de la nanoparticule. Le gradient de vitesse du nanofluide se désintègre en raison du paramètre Williamson dans les deux branches du résultat, tandis que la température diminue dans la première ou la solution de branche supérieure (stable) et s'élève dans la deuxième ou la solution de branche inférieure (instable). La taille de l'aiguille diminue la vitesse dans la solution supérieure et accélère dans la solution inférieure. Les motifs des lignes de courant sont plus compliqués en raison de la direction inverse du flux libre et de l'aiguille mince.Translated Description (Spanish)
Resumen La nanopartícula de aleación de titanio tiene una variedad de aplicaciones en la fabricación de jabón y plástico, microsensores, material de diseño aeroespacial, nanocables, filtros ópticos, implantación de tratamientos quirúrgicos y muchos tratamientos biológicos. Por lo tanto, este artículo de investigación discutió la influencia de la radiación no lineal en el fluido magneto Williamson que involucra partículas de aleación de titanio a través de una aguja delgada. El sistema emergente de ecuaciones diferenciales parciales se ejerce mediante las transformaciones de similitud para obtener la forma dimensional de las ecuaciones diferenciales ordinarias. La naturaleza dual de las soluciones se obtiene mediante la implementación de bvp4c. Se ha realizado el estudio de estabilidad para comprobar cuáles de los resultados son físicamente aplicables y estables. Las influencias de las restricciones pertinentes en el campo de flujo se discuten con la ayuda de representaciones gráficas y la validación del método se muestra en la Tabla 1. Los resultados implican que se establece más de un resultado cuando la aguja en movimiento y la corriente libre viajan en las direcciones inversas. Además, el parámetro magnético acelera la ruptura del flujo de la capa límite, mientras que la separación se retrasa en ausencia de la nanopartícula. El gradiente de velocidad del nanofluido decae debido al parámetro de Williamson en ambas ramas del resultado, mientras que la temperatura se encoge en la solución de la primera rama o superior (estable) y se eleva en la solución de la segunda rama o inferior (inestable). El tamaño de la aguja disminuye la velocidad en la solución superior y acelera en la solución inferior. Los patrones de líneas de corriente son más complicados debido a la dirección inversa de la corriente libre y la aguja delgada.Files
s41598-020-77996-x.pdf.pdf
Files
(3.1 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:650d84a1599a02b2216972e709c6c493
|
3.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- المحاليل المزدوجة لتدفق المواد النانوية التي تشتمل على سبائك التيتانيوم (Ti6Al4V) المعلقة في سائل ويليامسون من خلال إبرة رقيقة متحركة مع إشعاع حراري غير خطي: فحص الثبات
- Translated title (French)
- Dual solutions of nanomaterial flow comprising titanium alloy (Ti6Al4V) suspended in Williamson fluid through a thin moving needle with non-linear thermal radiation : stability scrutinization
- Translated title (Spanish)
- Soluciones duales de flujo de nanomateriales que comprenden aleación de titanio (Ti6Al4V) suspendida en fluido Williamson a través de una aguja delgada en movimiento con radiación térmica no lineal: escrutinio de estabilidad
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3107851447
- DOI
- 10.1038/s41598-020-77996-x
References
- https://openalex.org/W1973374278
- https://openalex.org/W1977298616
- https://openalex.org/W1978327827
- https://openalex.org/W1981087141
- https://openalex.org/W1999815663
- https://openalex.org/W2001490433
- https://openalex.org/W2007992027
- https://openalex.org/W2016571978
- https://openalex.org/W2020462254
- https://openalex.org/W2042977539
- https://openalex.org/W2053231389
- https://openalex.org/W2088749537
- https://openalex.org/W2089279505
- https://openalex.org/W2096990472
- https://openalex.org/W2096997687
- https://openalex.org/W2116021594
- https://openalex.org/W2133599163
- https://openalex.org/W2495148288
- https://openalex.org/W2512737481
- https://openalex.org/W2533205379
- https://openalex.org/W2557231480
- https://openalex.org/W2759448588
- https://openalex.org/W2765274887
- https://openalex.org/W2793932430
- https://openalex.org/W2801222694
- https://openalex.org/W2801269391
- https://openalex.org/W2801871209
- https://openalex.org/W2803420602
- https://openalex.org/W2914038545
- https://openalex.org/W2914666173
- https://openalex.org/W2944350488
- https://openalex.org/W2981721256
- https://openalex.org/W2982839778
- https://openalex.org/W2995621340
- https://openalex.org/W3006524630
- https://openalex.org/W3009666996
- https://openalex.org/W3010418346
- https://openalex.org/W3023072303
- https://openalex.org/W3024880598
- https://openalex.org/W3030952010
- https://openalex.org/W3033077890
- https://openalex.org/W3040961629
- https://openalex.org/W3041815803
- https://openalex.org/W3047475378
- https://openalex.org/W3081694746