Hydromagnetic Non-Newtonian Fluid Flow in a Convergent Conduit
- 1. Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology
Description
In the present study, a hydromagnetic non-Newtonian (dilatant) fluid flow in a convergent conduit, in the presence of a variable transverse magnetic field, has been investigated. The governing nonlinear partial differential equations are reduced to system of ordinary differential equations. These equations are solved numerically by the collocation method and implemented in MATLAB. The study determines the flow profiles and the impact of the flow parameters on the flow variables. Joule heating, variable viscosity, viscous dissipation, skin friction, the rate of heat transfer, and the induced magnetic field are taken into account. The obtained results are presented graphically and the impact of varying flow parameters on the skin friction coefficient and the Nusselt number is presented in tabular form. These results indicate that an increase in the Reynolds number, Eckert's number, and the Joule heating parameter increases the fluid's velocity, while an increase in the Hartmann number and the unsteadiness parameter decreases the convective heat transfer and the fluid's velocity. Further, the skin friction coefficient decreases with increase in the Reynolds number, the Hartmann number, and the Joule heating parameter. Therefore, a less viscous fluid is appropriate to facilitate the fluid's motion, but the presence of high magnetic field reduces the fluid's motion.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
في الدراسة الحالية، تم التحقيق في تدفق مائع هيدرومغناطيسي غير نيوتني (موسع) في قناة متقاربة، في وجود مجال مغناطيسي عرضي متغير. يتم اختزال المعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية الحاكمة إلى نظام المعادلات التفاضلية العادية. يتم حل هذه المعادلات رقميًا بطريقة التجميع وتنفيذها في MATLAB. تحدد الدراسة ملامح التدفق وتأثير معلمات التدفق على متغيرات التدفق. يؤخذ في الاعتبار تسخين الجول واللزوجة المتغيرة والتبديد اللزج واحتكاك الجلد ومعدل نقل الحرارة والمجال المغناطيسي المستحث. يتم عرض النتائج التي تم الحصول عليها بيانيًا وتأثير معلمات التدفق المختلفة على معامل احتكاك الجلد ويتم عرض رقم نوسيلت في شكل جدول. تشير هذه النتائج إلى أن الزيادة في عدد رينولدز، وعدد إيكرت، ومعلمة تسخين الجول تزيد من سرعة السائل، في حين أن الزيادة في عدد هارتمان ومعلمة عدم الثبات تقلل من نقل الحرارة الحملية وسرعة السائل. علاوة على ذلك، ينخفض معامل احتكاك الجلد مع زيادة عدد رينولدز، وعدد هارتمان، ومعلمة تسخين الجول. لذلك، يكون السائل الأقل لزوجة مناسبًا لتسهيل حركة السائل، ولكن وجود مجال مغناطيسي مرتفع يقلل من حركة السائل.Translated Description (French)
Dans la présente étude, un écoulement de fluide hydromagnétique non newtonien (dilatant) dans un conduit convergent, en présence d'un champ magnétique transversal variable, a été étudié. Les équations différentielles partielles non linéaires gouvernantes sont réduites à un système d'équations différentielles ordinaires. Ces équations sont résolues numériquement par la méthode de collocation et implémentées dans Matlab. L'étude détermine les profils d'écoulement et l'impact des paramètres d'écoulement sur les variables d'écoulement. Le chauffage par effet joule, la viscosité variable, la dissipation visqueuse, le frottement de la peau, le taux de transfert de chaleur et le champ magnétique induit sont pris en compte. Les résultats obtenus sont présentés graphiquement et l'impact des différents paramètres d'écoulement sur le coefficient de frottement de la peau et le nombre de Nusselt est présenté sous forme de tableau. Ces résultats indiquent qu'une augmentation du nombre de Reynolds, du nombre d'Eckert et du paramètre de chauffage de Joule augmente la vitesse du fluide, tandis qu'une augmentation du nombre de Hartmann et du paramètre d'instabilité diminue le transfert de chaleur convectif et la vitesse du fluide. En outre, le coefficient de frottement de la peau diminue avec l'augmentation du nombre de Reynolds, du nombre de Hartmann et du paramètre de chauffage Joule. Par conséquent, un fluide moins visqueux est approprié pour faciliter le mouvement du fluide, mais la présence d'un champ magnétique élevé réduit le mouvement du fluide.Translated Description (Spanish)
En el presente estudio, se ha investigado un flujo de fluido hidromagnético no newtoniano (dilatante) en un conducto convergente, en presencia de un campo magnético transversal variable. Las ecuaciones diferenciales parciales no lineales gobernantes se reducen al sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias. Estas ecuaciones se resuelven numéricamente mediante el método de colocación y se implementan en MATLAB. El estudio determina los perfiles de flujo y el impacto de los parámetros de flujo en las variables de flujo. Se tiene en cuenta el calentamiento por efecto Joule, la viscosidad variable, la disipación viscosa, la fricción de la piel, la velocidad de transferencia de calor y el campo magnético inducido. Los resultados obtenidos se presentan gráficamente y el impacto de los parámetros de flujo variables en el coeficiente de fricción de la piel y el número de Nusselt se presenta en forma tabular. Estos resultados indican que un aumento en el número de Reynolds, el número de Eckert y el parámetro de calentamiento de Joule aumenta la velocidad del fluido, mientras que un aumento en el número de Hartmann y el parámetro de inestabilidad disminuye la transferencia de calor convectivo y la velocidad del fluido. Además, el coeficiente de fricción de la piel disminuye con el aumento del número de Reynolds, el número de Hartmann y el parámetro de calentamiento de Joule. Por lo tanto, un fluido menos viscoso es apropiado para facilitar el movimiento del fluido, pero la presencia de un campo magnético alto reduce el movimiento del fluido.Files
      
        8131528.pdf.pdf
        
      
    
    
      
        Files
         (16.0 kB)
        
      
    
    | Name | Size | Download all | 
|---|---|---|
| md5:715ca063a85cdc987529c09a584ca23d | 16.0 kB | Preview Download | 
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تدفق السوائل الهيدرومغناطيسية غير النيوتونية في قناة متقاربة
- Translated title (French)
- Écoulement de fluide hydromagnétique non newtonien dans un conduit convergent
- Translated title (Spanish)
- Flujo de fluido no newtoniano hidromagnético en un conducto convergente
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4311815857
- DOI
- 10.1155/2022/8131528
            
              References
            
          
        - https://openalex.org/W2049696499
- https://openalex.org/W2096590864
- https://openalex.org/W2334867640
- https://openalex.org/W2616842830
- https://openalex.org/W3008661944
- https://openalex.org/W3039022507
- https://openalex.org/W3109751901
- https://openalex.org/W3179316573
- https://openalex.org/W4200070767
- https://openalex.org/W4212970716