Published August 1, 2021 | Version v1
Publication Metadata-only

Instability of magneto-hydro-dynamic flow of thermocapillary liquid layers of shear-thinning nanofluids with oxide nanoparticles in water

Creators

  • 1. Abbottabad University of Science and Technology
  • 2. COMSATS University Islamabad
  • 3. Ningbo University
  • 4. Hazara University
  • 5. University of Haripur
  • 6. King Khalid University

Description

Nanofluids are the diluted interruptions of nano-sized particles in base fluid such as oil, ethylene glycol, water etc. Nanofluids have wide applications in industries because of their enhanced thermal properties. In present article, the stability analysis of MHD (Magneto-hydro-dynamic) Poiseuille flow of thermocapillary liquid layers of shear thinning nanofluids with oxide nanoparticles in base fluid (water) by imposing transverse magnetic field are studied. The oxide nanoparticles of Aluminum oxide (Al2O3), copper oxide (CuO), graphene oxide (GO), Iron oxide (Fe3O4), and titanium oxide (TiO2) are used. Numerical method used in current work is "cheybeshev collocation method". To finding the eigenvalues from generalized Orr-sommerfeld equations, an algorithm named "QZ (Qualitat and Zuverlassigkeit)" used. The stability of different oxide nanoparticles based water nanofluids are compared and discussed through graphs. It has been found that Iron oxide based water nanofluid flow has more destabilizing effect and graphene oxide based water nanofluid flow has more stabilizing effect as compared to other oxide nanoparticles.

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

Translated Description (Arabic)

السوائل النانوية هي الانقطاعات المخففة للجسيمات بحجم النانو في السائل القاعدي مثل الزيت وجليكول الإيثيلين والماء وما إلى ذلك. للسوائل النانوية تطبيقات واسعة في الصناعات بسبب خصائصها الحرارية المحسنة. في هذه المقالة، تتم دراسة تحليل ثبات MHD (المغناطيسية الهيدروديناميكية) تدفق Poiseuille للطبقات السائلة الشعرية الحرارية من الموائع النانوية الرقيقة للقص مع جسيمات أكسيد نانوية في المائع القاعدي (الماء) عن طريق فرض مجال مغناطيسي عرضي. يتم استخدام جسيمات أكسيد النانو لأكسيد الألومنيوم (Al2O3) وأكسيد النحاس (CuO) وأكسيد الجرافين (GO) وأكسيد الحديد (Fe3O4) وأكسيد التيتانيوم (TiO2). الطريقة العددية المستخدمة في العمل الحالي هي "طريقة تشيبشيف للترتيب". لإيجاد القيم الذاتية من معادلات أور- سومرفيلد المعممة، استخدمت خوارزمية تسمى "QZ (Qualitat و Zuverlassigkeit )". تتم مقارنة ثبات السوائل المائية النانوية القائمة على جسيمات أكسيد مختلفة ومناقشتها من خلال الرسوم البيانية. وقد وجد أن تدفق المائع المائي النانوي القائم على أكسيد الحديد له تأثير أكثر زعزعة للاستقرار وأن تدفق المائع المائي النانوي القائم على أكسيد الجرافين له تأثير أكثر استقرارًا مقارنة بالجسيمات النانوية الأخرى للأكسيد.

Translated Description (French)

Les nanofluides sont les interruptions diluées de particules de taille nanométrique dans un fluide de base tel que l'huile, l'éthylène glycol, l'eau, etc. Les nanofluides ont de nombreuses applications dans les industries en raison de leurs propriétés thermiques améliorées. Dans le présent article, l'analyse de stabilité du flux de Poiseuille MHD (Magnéto-hydro-dynamique) de couches liquides thermocapillaires de nanofluides d'amincissement par cisaillement avec des nanoparticules d'oxyde dans le fluide de base (eau) en imposant un champ magnétique transversal est étudiée. Les nanoparticules d'oxyde d'oxyde d'aluminium (Al2O3), d'oxyde de cuivre (CuO), d'oxyde de graphène (GO), d'oxyde de fer (Fe3O4) et d'oxyde de titane (TiO2) sont utilisées. La méthode numérique utilisée dans les travaux actuels est la « méthode de collocation de Cheybeshev ». Pour trouver les valeurs propres à partir des équations d'Orr-sommerfeld généralisées, un algorithme nommé « QZ (Qualitat et Zuverlassigkeit) » a été utilisé. La stabilité de différents nanofluides d'eau à base de nanoparticules d'oxyde est comparée et discutée à travers des graphiques. Il a été constaté que le flux de nanofluide d'eau à base d'oxyde de fer a un effet plus déstabilisant et que le flux de nanofluide d'eau à base d'oxyde de graphène a un effet plus stabilisant par rapport aux autres nanoparticules d'oxyde.

Translated Description (Spanish)

Los nanofluidos son las interrupciones diluidas de partículas de tamaño nanométrico en el fluido base, como aceite, etilenglicol, agua, etc. Los nanofluidos tienen amplias aplicaciones en las industrias debido a sus propiedades térmicas mejoradas. En el presente artículo, se estudia el análisis de estabilidad del flujo de Poiseuille MHD (Magneto-hidrodinámico) de capas líquidas termocapilares de nanofluidos de adelgazamiento por cizallamiento con nanopartículas de óxido en fluido base (agua) mediante la imposición de campo magnético transversal. Se utilizan las nanopartículas de óxido de aluminio (Al2O3), óxido de cobre (CuO), óxido de grafeno (GO), óxido de hierro (Fe3O4) y óxido de titanio (TiO2). El método numérico utilizado en el trabajo actual es el "método de colocación de cheybeshev". Para encontrar los valores propios de las ecuaciones generalizadas de Orr-sommerfeld, se utilizó un algoritmo llamado "QZ (Qualitat y Zuverlassigkeit)". La estabilidad de los diferentes nanofluidos de agua a base de nanopartículas de óxido se compara y discute a través de gráficos. Se ha encontrado que el flujo de nanofluido de agua a base de óxido de hierro tiene más efecto desestabilizador y el flujo de nanofluido de agua a base de óxido de grafeno tiene más efecto estabilizador en comparación con otras nanopartículas de óxido.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
عدم استقرار التدفق المغناطيسي الهيدروديناميكي للطبقات السائلة الشعرية الحرارية من الموائع النانوية الرقيقة للقص مع جسيمات أكسيد نانوية في الماء
Translated title (French)
Instabilité de l'écoulement magnéto-hydrodynamique de couches liquides thermocapillaires de nanofluides d'amincissement par cisaillement avec des nanoparticules d'oxyde dans l'eau
Translated title (Spanish)
Inestabilidad del flujo magneto-hidrodinámico de capas líquidas termocapilares de nanofluidos adelgazantes de cizallamiento con nanopartículas de óxido en agua

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3157789376
DOI
10.1016/j.csite.2021.100998

Is supplement to
https://openalex.org/W4309816106 (Other)
https://openalex.org/W4206076729 (Other)
https://openalex.org/W2735431143 (Other)
https://openalex.org/W2386590140 (Other)
https://openalex.org/W2365706260 (Other)
https://openalex.org/W2364274189 (Other)
https://openalex.org/W2332391531 (Other)
https://openalex.org/W2161263580 (Other)
https://openalex.org/W2109976211 (Other)
https://openalex.org/W2054303101 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1966392277
  • https://openalex.org/W1991794005
  • https://openalex.org/W2010364254
  • https://openalex.org/W2027736399
  • https://openalex.org/W2049973561
  • https://openalex.org/W2050861998
  • https://openalex.org/W2051623369
  • https://openalex.org/W2052930540
  • https://openalex.org/W2096696926
  • https://openalex.org/W2115312268
  • https://openalex.org/W2166396735
  • https://openalex.org/W2556208256
  • https://openalex.org/W2896507380
  • https://openalex.org/W2945649185
  • https://openalex.org/W2965971632
  • https://openalex.org/W2978977690
  • https://openalex.org/W2984868031
  • https://openalex.org/W2996084521
  • https://openalex.org/W2999525681
  • https://openalex.org/W3009754334
  • https://openalex.org/W3015761419
  • https://openalex.org/W3022241183
  • https://openalex.org/W3032155673
  • https://openalex.org/W3159827790
  • https://openalex.org/W4254713018