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

Thermal performance of GO-MoS2/ engine oil as Maxwell hybrid nanofluid flow with heat transfer in oscillating vertical cylinder

Creators

  • 1. King Mongkut's University of Technology Thonburi
  • 2. China Medical University Hospital
  • 3. China Medical University

Description

Engine oil (EO) is used as a lubricant in the engines of different machineries. The basic need of all phenomena is the rate of heat transfer. To enhance the rate of heat transfer and to save the energy wasted due to high temperature. For this reason in the present study we have taken engine oil as base fluid and molybdenum disulphide and graphene oxide (MoS2 + GO) hybrid nano-composites are suspended in the (EO). Furthermore, the nonlinear nature of viscoelastic non-Newtonian fluids, introduce a unique challenge to physicists and mathematicians. In the past three decades, viscoelastic fluid models are focused to improve its accuracy and reliability. In this article, viscoelastic Maxwell (MoS2 + GO) hybrid nanofluid (MHNF) is considered in oscillating cylindrical tube together with heat transfer. Exact solutions are obtained by using the joint applications of the Laplace and Hankel transforms and the obtained results are portrayed through different figures. All the figures of the given flow model are constructed for unitary nanofluid (MoS2 + EO) as well as hybrid nanofluid (GO + MoS2 + EO). Effects of flow parameters on Maxwell fluid velocity have shown through graph using computational software MATHCAD. From the present study, we have concluded that hybrid nanofluid gives us more satisfactory results than unitary nanofluid. During this analysis we found that the Maxwell hybrid nanofluid (GO + MoS2 + EO) enhance the rate of heat transfer up to 23.17 %. Furthermore, it is worth noting that engine oil has many engineering and industrial applications. Keeping this fact in mind the present study will help to enhance the rate of heat transfer due to which working machines will do better performance and the loss of useful energy will be reduced. Finally, we have present a limiting case by putting Maxwell fluid parameter (λ = 0) our solutions reduced to well-known published results which validate our work.

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

Translated Description (Arabic)

يستخدم زيت المحرك (EO) كمادة تشحيم في محركات الآلات المختلفة. الحاجة الأساسية لجميع الظواهر هي معدل نقل الحرارة. تعزيز معدل نقل الحرارة وتوفير الطاقة المهدرة بسبب ارتفاع درجة الحرارة. لهذا السبب في هذه الدراسة، أخذنا زيت المحرك كسائل أساسي وثنائي كبريتيد الموليبدينوم وأكسيد الجرافين (MoS2 + GO) يتم تعليق المركبات النانوية الهجينة في (EO). علاوة على ذلك، فإن الطبيعة غير الخطية للسوائل اللزجة غير النيوتونية، تقدم تحديًا فريدًا للفيزيائيين وعلماء الرياضيات. في العقود الثلاثة الماضية، ركزت نماذج السوائل اللزجة على تحسين دقتها وموثوقيتها. في هذه المقالة، يتم النظر في ماكسويل اللزج (MoS2 + GO) السائل النانوي الهجين (MHNF) في أنبوب أسطواني متذبذب مع نقل الحرارة. يتم الحصول على الحلول الدقيقة باستخدام التطبيقات المشتركة لتحويلات لابلاس وهانكل ويتم تصوير النتائج التي تم الحصول عليها من خلال أشكال مختلفة. يتم إنشاء جميع أشكال نموذج التدفق المعطى للسائل النانوي الوحدوي (MoS2 + EO) وكذلك السائل النانوي الهجين (GO + MoS2 + EO). تم توضيح تأثيرات معلمات التدفق على سرعة مائع ماكسويل من خلال الرسم البياني باستخدام البرنامج الحاسوبي MATHCAD. من هذه الدراسة، خلصنا إلى أن السائل النانوي الهجين يعطينا نتائج مرضية أكثر من السائل النانوي الوحدوي. خلال هذا التحليل، وجدنا أن السائل النانوي الهجين ماكسويل (GO + MoS2 + EO) يعزز معدل نقل الحرارة بنسبة تصل إلى 23.17 ٪. علاوة على ذلك، تجدر الإشارة إلى أن زيت المحرك له العديد من التطبيقات الهندسية والصناعية. مع أخذ هذه الحقيقة في الاعتبار، ستساعد الدراسة الحالية على تعزيز معدل نقل الحرارة بسبب أداء الآلات العاملة بشكل أفضل وتقليل فقدان الطاقة المفيدة. أخيرًا، قدمنا حالة مقيدة من خلال وضع معلمة سائل ماكسويل (λ = 0) التي اختزلت حلولنا إلى نتائج منشورة معروفة تحقق من صحة عملنا.

Translated Description (French)

L'huile moteur (EO) est utilisée comme lubrifiant dans les moteurs de différentes machines. Le besoin fondamental de tous les phénomènes est le taux de transfert de chaleur. Améliorer le taux de transfert de chaleur et économiser l'énergie gaspillée en raison de la température élevée. Pour cette raison, dans la présente étude, nous avons pris l'huile moteur comme fluide de base et les nanocomposites hybrides de disulfure de molybdène et d'oxyde de graphène (MoS2 + GO) sont en suspension dans le (OE). De plus, la nature non linéaire des fluides viscoélastiques non newtoniens présente un défi unique aux physiciens et aux mathématiciens. Au cours des trois dernières décennies, les modèles de fluides viscoélastiques se sont concentrés sur l'amélioration de sa précision et de sa fiabilité. Dans cet article, le nanofluide hybride viscoélastique Maxwell (MoS2 + GO) (MHNF) est considéré dans un tube cylindrique oscillant avec transfert de chaleur. Les solutions exactes sont obtenues en utilisant les applications conjointes des transformées de Laplace et de Hankel et les résultats obtenus sont représentés à travers différentes figures. Tous les chiffres du modèle d'écoulement donné sont construits pour le nanofluide unitaire (MoS2 + EO) ainsi que pour le nanofluide hybride (GO + MoS2 + EO). Les effets des paramètres d'écoulement sur la vitesse du fluide Maxwell ont été illustrés par un graphique à l'aide du logiciel de calcul MATHCAD. De la présente étude, nous avons conclu que le nanofluide hybride nous donne des résultats plus satisfaisants que le nanofluide unitaire. Au cours de cette analyse, nous avons constaté que le nanofluide hybride Maxwell (GO + MoS2 + EO) améliore le taux de transfert de chaleur jusqu'à 23,17 %. En outre, il convient de noter que l'huile moteur a de nombreuses applications techniques et industrielles. En gardant cela à l'esprit, la présente étude contribuera à améliorer le taux de transfert de chaleur grâce auquel les machines de travail obtiendront de meilleures performances et la perte d'énergie utile sera réduite. Enfin, nous avons présenté un cas limitatif en mettant le paramètre fluide de Maxwell (λ = 0) nos solutions réduites à des résultats publiés bien connus qui valident notre travail.

Translated Description (Spanish)

El aceite de motor (EO) se utiliza como lubricante en los motores de diferentes maquinarias. La necesidad básica de todos los fenómenos es la tasa de transferencia de calor. Para mejorar la velocidad de transferencia de calor y ahorrar la energía desperdiciada debido a la alta temperatura. Por esta razón, en el presente estudio hemos tomado aceite de motor como fluido base y se suspenden nanocompuestos híbridos de disulfuro de molibdeno y óxido de grafeno (MoS2 + GO) en el (EO). Además, la naturaleza no lineal de los fluidos viscoelásticos no newtonianos presenta un desafío único para los físicos y matemáticos. En las últimas tres décadas, los modelos de fluidos viscoelásticos se centran en mejorar su precisión y fiabilidad. En este artículo, el nanofluido híbrido viscoelástico Maxwell (MoS2 + GO) (MHNF) se considera en el tubo cilíndrico oscilante junto con la transferencia de calor. Las soluciones exactas se obtienen utilizando las aplicaciones conjuntas de las transformadas de Laplace y Hankel y los resultados obtenidos se retratan a través de diferentes figuras. Todas las figuras del modelo de flujo dado se construyen para nanofluido unitario (MoS2 + EO), así como para nanofluido híbrido (GO + MoS2 + EO). Los efectos de los parámetros de flujo en la velocidad del fluido de Maxwell se han demostrado a través de un gráfico utilizando el software computacional MATHCAD. A partir del presente estudio, hemos concluido que el nanofluido híbrido nos da resultados más satisfactorios que el nanofluido unitario. Durante este análisis, descubrimos que el nanofluido híbrido Maxwell (GO + MoS2 + EO) mejora la tasa de transferencia de calor hasta un 23,17 %. Además, vale la pena señalar que el aceite de motor tiene muchas aplicaciones de ingeniería e industriales. Teniendo en cuenta este hecho, el presente estudio ayudará a mejorar la velocidad de transferencia de calor debido a que las máquinas de trabajo tendrán un mejor rendimiento y se reducirá la pérdida de energía útil. Finalmente, hemos presentado un caso límite al reducir el parámetro de fluido de Maxwell (λ = 0) de nuestras soluciones a resultados publicados bien conocidos que validan nuestro trabajo.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الأداء الحراري لزيت المحرك GO - MoS2/مثل تدفق السوائل النانوية الهجينة Maxwell مع نقل الحرارة في الأسطوانة الرأسية المتذبذبة
Translated title (French)
Performances thermiques du GO-MoS2/huile moteur en tant que flux de nanofluide hybride Maxwell avec transfert de chaleur dans un cylindre vertical oscillant
Translated title (Spanish)
Rendimiento térmico de GO-MoS2/aceite de motor como flujo de nanofluido híbrido Maxwell con transferencia de calor en cilindro vertical oscilante

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3188132215
DOI
10.1016/j.csite.2021.101290

Is supplement to
https://openalex.org/W574129045 (Other)
https://openalex.org/W4240097610 (Other)
https://openalex.org/W4232902993 (Other)
https://openalex.org/W4211010198 (Other)
https://openalex.org/W2558113323 (Other)
https://openalex.org/W2468856243 (Other)
https://openalex.org/W2361151531 (Other)
https://openalex.org/W2030456265 (Other)
https://openalex.org/W2015832239 (Other)
https://openalex.org/W1969731896 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1975372873
  • https://openalex.org/W1990444895
  • https://openalex.org/W1999424477
  • https://openalex.org/W2060543310
  • https://openalex.org/W2075535175
  • https://openalex.org/W2090313332
  • https://openalex.org/W2169704717
  • https://openalex.org/W2463775695
  • https://openalex.org/W2474107075
  • https://openalex.org/W2609784609
  • https://openalex.org/W2697009840
  • https://openalex.org/W2782054617
  • https://openalex.org/W2782244036
  • https://openalex.org/W2908139222
  • https://openalex.org/W2911841672
  • https://openalex.org/W2919624269
  • https://openalex.org/W2921254709
  • https://openalex.org/W2955264268
  • https://openalex.org/W2963471492
  • https://openalex.org/W2983504174
  • https://openalex.org/W2987569581
  • https://openalex.org/W3004946402
  • https://openalex.org/W3014567336
  • https://openalex.org/W3024861938
  • https://openalex.org/W3031760901
  • https://openalex.org/W3032408622
  • https://openalex.org/W3035037839
  • https://openalex.org/W3116136882
  • https://openalex.org/W3142487685
  • https://openalex.org/W3168248089