Published February 1, 2023
| Version v1
Publication
Heat transfer analysis in hydromagnetic flow of couple stress fluid in presence of homogeneous and heterogeneous chemical reactions over a porous oscillatory stretchable sheet
Creators
- 1. University of Education
- 2. University of Okara
- 3. Khwaja Fareed University of Engineering and Information Technology
Description
The prime objective of this theoretical study is to investigate the flow, mass, and heat transfer in the time-dependent couple stress fluid over a permeable stretching oscillatory surface. The effect of applied magnetic field is also taken in the momentum equation. In addition, the energy equation is modeled by incorporating thermal radiation and heat generation. Furthermore, the concentration equation is designed in presence of homogenous and heterogeneous chemical reactions. The flow mechanism occurs because of the to and fro motion of the surface about a fixed point. For similar solution of the developed flow problem suitable similarity transformations is adopted. The analytical solution of the obtained flow equations in the form of partial differential equations (PDEs) is attained by utilizing a valuable method called Homotopy analysis method (HAM). An extensive assessment is performed to study the influence of various involved parameters namely the couple stress parameter, the relation of the parameter of the surface oscillatory frequency to its stretched rate constant, the Prandtl number, the strength of heterogeneous and homogeneous chemical reactions parameters, Schmidt number, heat production parameter and magneto-porosity parameter on the flow, concentration and temperature distributions, skin friction coefficient, and rate of heat transfer via tables and graphs and are discussed in detail. It is observed that the amplitude of velocity and skin friction coefficient shows a declining response with varying values of the couple stress parameter and it increases for higher values of the magneto-porous parameter.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الهدف الرئيسي من هذه الدراسة النظرية هو التحقيق في التدفق والكتلة ونقل الحرارة في سائل الإجهاد الثنائي المعتمد على الوقت على سطح تذبذبي قابل للنفاذ. يؤخذ تأثير المجال المغناطيسي المطبق أيضًا في معادلة الزخم. بالإضافة إلى ذلك، يتم نمذجة معادلة الطاقة من خلال دمج الإشعاع الحراري وتوليد الحرارة. علاوة على ذلك، تم تصميم معادلة التركيز في وجود تفاعلات كيميائية متجانسة وغير متجانسة. تحدث آلية التدفق بسبب حركة ذهابًا وإيابًا للسطح حول نقطة ثابتة. بالنسبة للحل المماثل لمشكلة التدفق المطورة، يتم اعتماد تحويلات التشابه المناسبة. يتم التوصل إلى الحل التحليلي لمعادلات التدفق التي تم الحصول عليها في شكل معادلات تفاضلية جزئية (PDEs) باستخدام طريقة قيمة تسمى طريقة تحليل الهوموتوبي (HAM). يتم إجراء تقييم شامل لدراسة تأثير مختلف المعلمات المعنية وهي معلمة إجهاد الزوجين، وعلاقة معلمة تردد التذبذب السطحي بثابت المعدل الممتد، وعدد Prandtl، وقوة متغيرات التفاعلات الكيميائية غير المتجانسة والمتجانسة، وعدد Schmidt، ومعلمة إنتاج الحرارة ومعلمة المسامية المغناطيسية على التدفق والتركيز وتوزيعات درجة الحرارة، ومعامل احتكاك الجلد، ومعدل نقل الحرارة عبر الجداول والرسوم البيانية وتتم مناقشتها بالتفصيل. ويلاحظ أن سعة السرعة ومعامل الاحتكاك الجلدي تظهر استجابة متناقصة مع قيم متفاوتة لمتغير الإجهاد الزوجي ويزيد من القيم الأعلى للمعامل المغنطيسي المسامي.Translated Description (French)
L'objectif principal de cette étude théorique est d'étudier l'écoulement, la masse et le transfert de chaleur dans le fluide de contrainte du couple dépendant du temps sur une surface oscillatoire d'étirement perméable. L'effet du champ magnétique appliqué est également pris dans l'équation de la quantité de mouvement. En outre, l'équation de l'énergie est modélisée en incorporant le rayonnement thermique et la génération de chaleur. De plus, l'équation de concentration est conçue en présence de réactions chimiques homogènes et hétérogènes. Le mécanisme d'écoulement se produit en raison du mouvement de va-et-vient de la surface autour d'un point fixe. Pour une solution similaire du problème d'écoulement développé, des transformations de similarité appropriées sont adoptées. La solution analytique des équations d'écoulement obtenues sous la forme d'équations aux dérivées partielles (EDP) est obtenue en utilisant une méthode précieuse appelée méthode d'analyse par homotopie (HAM). Une évaluation approfondie est effectuée pour étudier l'influence de divers paramètres impliqués, à savoir le paramètre de contrainte de couple, la relation entre le paramètre de la fréquence d'oscillation de surface et sa constante de vitesse d'étirement, le nombre de Prandtl, la force des paramètres de réactions chimiques hétérogènes et homogènes, le nombre de Schmidt, le paramètre de production de chaleur et le paramètre de magnéto-porosité sur l'écoulement, les distributions de concentration et de température, le coefficient de frottement de la peau et le taux de transfert de chaleur via des tableaux et des graphiques et sont discutés en détail. On observe que l'amplitude de la vitesse et le coefficient de frottement de la peau montrent une réponse décroissante avec des valeurs variables du paramètre de contrainte de couple et elle augmente pour des valeurs plus élevées du paramètre magnétoporeux.Translated Description (Spanish)
El objetivo principal de este estudio teórico es investigar el flujo, la masa y la transferencia de calor en el fluido de tensión de pareja dependiente del tiempo sobre una superficie oscilatoria de estiramiento permeable. El efecto del campo magnético aplicado también se toma en la ecuación del momento. Además, la ecuación energética se modela incorporando radiación térmica y generación de calor. Además, la ecuación de concentración se diseña en presencia de reacciones químicas homogéneas y heterogéneas. El mecanismo de flujo se produce debido al movimiento de vaivén de la superficie alrededor de un punto fijo. Para una solución similar del problema de flujo desarrollado, se adoptan transformaciones de similitud adecuadas. La solución analítica de las ecuaciones de flujo obtenidas en forma de ecuaciones diferenciales parciales (PDE) se logra utilizando un método valioso llamado método de análisis de homotopía (HAM). Se realiza una evaluación exhaustiva para estudiar la influencia de varios parámetros involucrados, a saber, el parámetro de tensión de acoplamiento, la relación del parámetro de la frecuencia oscilatoria superficial con su constante de velocidad de estiramiento, el número de Prandtl, la fuerza de los parámetros de reacciones químicas heterogéneas y homogéneas, el número de Schmidt, el parámetro de producción de calor y el parámetro de magnetoporosidad en el flujo, la concentración y las distribuciones de temperatura, el coeficiente de fricción de la piel y la velocidad de transferencia de calor a través de tablas y gráficos y se discuten en detalle. Se observa que la amplitud de la velocidad y el coeficiente de fricción de la piel muestran una respuesta decreciente con valores variables del parámetro de tensión de la pareja y aumenta para valores más altos del parámetro magnetoporoso.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل انتقال الحرارة في التدفق الهيدرومغناطيسي لسائل الإجهاد الزوجي في وجود تفاعلات كيميائية متجانسة وغير متجانسة على ورقة قابلة للتمدد التذبذبية المسامية
- Translated title (French)
- Analyse de transfert de chaleur dans un écoulement hydromagnétique de fluide de contrainte de couple en présence de réactions chimiques homogènes et hétérogènes sur une feuille étirable oscillante poreuse
- Translated title (Spanish)
- Análisis de transferencia de calor en flujo hidromagnético de fluido de estrés de acoplamiento en presencia de reacciones químicas homogéneas y heterogéneas sobre una lámina porosa oscilante estirable
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4321112469
- DOI
- 10.1177/16878132231155823
References
- https://openalex.org/W1123059327
- https://openalex.org/W2025752922
- https://openalex.org/W2034348204
- https://openalex.org/W2092139299
- https://openalex.org/W2303247611
- https://openalex.org/W2776753045
- https://openalex.org/W2794014270
- https://openalex.org/W2908687056
- https://openalex.org/W2911697402
- https://openalex.org/W2940020059
- https://openalex.org/W2995735774
- https://openalex.org/W3011512822
- https://openalex.org/W3049084727
- https://openalex.org/W3136490296
- https://openalex.org/W3176942480
- https://openalex.org/W3199281486
- https://openalex.org/W3199763229
- https://openalex.org/W4224316266
- https://openalex.org/W4283118728
- https://openalex.org/W4283717810
- https://openalex.org/W4297293663
- https://openalex.org/W4308173676