Published May 13, 2020 | Version v1
Publication Open

Numerical simulation of variable thermal conductivity on 3D flow of nanofluid over a stretching sheet

Creators

  • 1. Vellore Institute of Technology University
  • 2. Solapur University

Description

Abstract The present investigation deals with the steady three-dimensional flow and heat transfer of nanofluids due to stretching sheet in the presence of magnetic field and heat source. Three types of water based nanoparticles namely, copper (Cu), aluminium oxide (Al 2 O 3 ), and titanium dioxide (TiO 2 ) are considered in this study. The temperature dependent variable thermal conductivity and thermal radiation has been introduced in the energy equation. Using suitable similarity transformations the dimensional non-linear expressions are converted into dimensionless system and are then solved numerically by Runge-Kutta-Fehlberg scheme along with well-known shooting technique. The impact of various flow parameters on axial and transverse velocities, temperature, surface frictional coefficients and rate of heat transfer coefficients are visualized both in qualitative and quantitative manners in the vicinity of stretching sheet. The results reviled that the temperature and velocity of the fluid rise with increasing values of variable thermal conductivity parameter. Also, the temperature and normal velocity of the fluid in case of Cu -water nanoparticles is more than that of Al 2 O 3 - water nanofluid. On the other hand, the axial velocity of the fluid in case of Al 2 O 3 - water nanofluid is more than that of TiO 2 nanoparticles. In addition, the current outcomes are matched with the previously published consequences and initiate to be a good contract as a limiting sense.

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

Translated Description (Arabic)

الملخص يتناول التحقيق الحالي التدفق ثلاثي الأبعاد الثابت ونقل الحرارة للسوائل النانوية بسبب صفيحة التمدد في وجود المجال المغناطيسي ومصدر الحرارة. يتم النظر في ثلاثة أنواع من الجسيمات النانوية المائية وهي النحاس (Cu) وأكسيد الألومنيوم (Al 2 O 3 ) وثاني أكسيد التيتانيوم (TiO 2 ) في هذه الدراسة. تم إدخال الموصلية الحرارية المتغيرة المعتمدة على درجة الحرارة والإشعاع الحراري في معادلة الطاقة. باستخدام تحويلات التشابه المناسبة، يتم تحويل التعبيرات غير الخطية للأبعاد إلى نظام بلا أبعاد ثم يتم حلها عدديًا بواسطة مخطط رونجي كوتا فيلبرغ جنبًا إلى جنب مع تقنية التصوير المعروفة. يتم تصور تأثير معلمات التدفق المختلفة على السرعات المحورية والمستعرضة ودرجة الحرارة ومعاملات الاحتكاك السطحية ومعدل معاملات نقل الحرارة بطرق نوعية وكمية على مقربة من لوح التمدد. أشارت النتائج إلى أن درجة حرارة وسرعة السائل ترتفع مع زيادة قيم معلمة الموصلية الحرارية المتغيرة. كما أن درجة الحرارة والسرعة الطبيعية للسائل في حالة الجسيمات النانوية للمياه النحاسية أكثر من درجة الحرارة والسرعة الطبيعية للسائل النانوي للمياه. من ناحية أخرى، فإن السرعة المحورية للسائل في حالة Al 2 O 3 - السائل النانوي المائي أكثر من جسيمات TiO 2 النانوية. بالإضافة إلى ذلك، تتم مطابقة النتائج الحالية مع العواقب المنشورة سابقًا وتبدأ في أن تكون عقدًا جيدًا كإحساس مقيد.

Translated Description (French)

Résumé La présente étude traite de l'écoulement tridimensionnel régulier et du transfert de chaleur des nanofluides dus à l'étirement de la feuille en présence d'un champ magnétique et d'une source de chaleur. Trois types de nanoparticules à base d'eau, à savoir le cuivre (Cu), l'oxyde d'aluminium (Al 2 O 3 ) et le dioxyde de titane (TiO 2 ), sont considérés dans cette étude. La conductivité thermique variable dépendante de la température et le rayonnement thermique ont été introduits dans l'équation de l'énergie. En utilisant des transformations de similarité appropriées, les expressions non linéaires dimensionnelles sont converties en système sans dimension et sont ensuite résolues numériquement par le schéma de Runge-Kutta-Fehlberg avec une technique de prise de vue bien connue. L'impact de divers paramètres d'écoulement sur les vitesses axiales et transversales, la température, les coefficients de frottement de surface et le taux de coefficients de transfert de chaleur est visualisé à la fois de manière qualitative et quantitative au voisinage de la feuille d'étirage. Les résultats ont montré que la température et la vitesse du fluide augmentent avec l'augmentation des valeurs du paramètre de conductivité thermique variable. En outre, la température et la vitesse normale du fluide dans le cas des nanoparticules Cu-eau sont supérieures à celles du nanofluide Al 2 O 3 - eau. D'autre part, la vitesse axiale du fluide dans le cas du nanofluide Al 2 O 3 - eau est supérieure à celle des nanoparticules de TiO 2. En outre, les résultats actuels sont mis en correspondance avec les conséquences précédemment publiées et initient un bon contrat en tant que sens limitatif.

Translated Description (Spanish)

Resumen La presente investigación se ocupa del flujo tridimensional constante y la transferencia de calor de los nanofluidos debido al estiramiento de la lámina en presencia de campo magnético y fuente de calor. En este estudio se consideran tres tipos de nanopartículas a base de agua, a saber, cobre (Cu), óxido de aluminio (Al 2 O 3) y dióxido de titanio (Tío 2 ). La variable dependiente de la temperatura conductividad térmica y radiación térmica se ha introducido en la ecuación de energía. Usando transformaciones de similitud adecuadas, las expresiones no lineales dimensionales se convierten en un sistema adimensional y luego se resuelven numéricamente mediante el esquema de Runge-Kutta-Fehlberg junto con una técnica de disparo bien conocida. El impacto de varios parámetros de flujo en las velocidades axiales y transversales, la temperatura, los coeficientes de fricción de la superficie y la tasa de coeficientes de transferencia de calor se visualizan tanto de manera cualitativa como cuantitativa en las proximidades de la lámina de estiramiento. Los resultados denigraron que la temperatura y la velocidad del fluido aumentan con valores crecientes del parámetro de conductividad térmica variable. Además, la temperatura y la velocidad normal del fluido en el caso de las nanopartículas de Cu -agua es mayor que la del nanofluido de Al2O3 -agua. Por otro lado, la velocidad axial del fluido en el caso del nanofluido Al 2 O 3 - agua es mayor que la de las nanopartículas de Tío 2. Además, los resultados actuales se combinan con las consecuencias publicadas anteriormente y se inician para ser un buen contrato como un sentido limitante.

Files

pdf.pdf

Files (1.0 kB)

⚠️ 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:d3968fe1b678d1c028638f2edc2eda26
1.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
المحاكاة العددية للتوصيل الحراري المتغير على التدفق ثلاثي الأبعاد للسائل النانوي على لوح التمدد
Translated title (French)
Simulation numérique de conductivité thermique variable sur écoulement 3D de nanofluide sur une feuille d'étirement
Translated title (Spanish)
Simulación numérica de conductividad térmica variable en flujo 3D de nanofluido sobre una lámina de estiramiento

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3032392627
DOI
10.1515/nleng-2020-0011

Is supplement to
https://openalex.org/W4312284023 (Other)
https://openalex.org/W3150003624 (Other)
https://openalex.org/W2943078355 (Other)
https://openalex.org/W2886903305 (Other)
https://openalex.org/W2809186558 (Other)
https://openalex.org/W2754636322 (Other)
https://openalex.org/W2063777876 (Other)
https://openalex.org/W2052948952 (Other)
https://openalex.org/W1973120405 (Other)
https://openalex.org/W1938556690 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W2016213857
  • https://openalex.org/W2027312055
  • https://openalex.org/W2037927536
  • https://openalex.org/W2088984287
  • https://openalex.org/W2092075139
  • https://openalex.org/W2145269367
  • https://openalex.org/W2173226475
  • https://openalex.org/W2230987960
  • https://openalex.org/W2264089073
  • https://openalex.org/W2293757282
  • https://openalex.org/W2300982382
  • https://openalex.org/W2393529025
  • https://openalex.org/W2395064623
  • https://openalex.org/W2417221147
  • https://openalex.org/W2484598319
  • https://openalex.org/W2531715798
  • https://openalex.org/W2533809238
  • https://openalex.org/W2549436382
  • https://openalex.org/W2560705369
  • https://openalex.org/W2567802174
  • https://openalex.org/W2568166380
  • https://openalex.org/W2590991637
  • https://openalex.org/W2601313000
  • https://openalex.org/W2605120179
  • https://openalex.org/W2605120803
  • https://openalex.org/W2617208592
  • https://openalex.org/W2623630475
  • https://openalex.org/W2737753363
  • https://openalex.org/W2750753108
  • https://openalex.org/W2757086086
  • https://openalex.org/W2758998517
  • https://openalex.org/W303760466
  • https://openalex.org/W623510916