Published November 16, 2023 | Version v1
Publication Open

Numerical Investigation of the Finite Thin Film Flow for Hybrid Nanofluid with Kerosene Oil as Base Fluid over a Stretching Surface along with the Viscous Dissipation and Variable Thermal Conductivity Effects

Creators

  • 1. University of Sargodha
  • 2. University of Lahore
  • 3. Kuvempu University
  • 4. University of Gujrat
  • 5. Taiz University

Description

This study examines the flow and heat transfer of a finite thin layer of a hybrid nanofluid across an unstable stretching surface with varying thermal conductivity and viscous dissipation effects. A hybrid nanofluid model is considered to comprise two different types of nanoparticles, Go and Ag , with kerosene oil used as a base fluid. To study the phenomenon of thermal conduction, a modified version of Fourier's law model is adopted because in the power-law model, the thermal conductivity depends on the velocity gradient. A system of nonlinear ordinary differential equations is obtained by considering the similarity transformations over the obtained rheological system of partial differential equations which is then tackled by a well-known numerical approach, i.e., the bvp4c MATLAB technique. The rheological impacts of the power-law index, solid volume fraction, film thickness, Eckert number, and modified Prandtl number on temperature and velocity fields are graphically discussed and illustrated. In the presence of nanoparticles, the temperature of the working fluid is enhanced and the power-law index has an inverse relation with the velocity of the hybrid nanofluid.

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

Translated Description (Arabic)

تبحث هذه الدراسة في تدفق ونقل الحرارة لطبقة رقيقة محدودة من السائل النانوي الهجين عبر سطح ممتد غير مستقر مع موصلية حرارية متفاوتة وتأثيرات تبديد لزجة. يعتبر نموذج السائل النانوي الهجين يتألف من نوعين مختلفين من الجسيمات النانوية، Go وAg، مع زيت الكيروسين المستخدم كسائل أساسي. لدراسة ظاهرة التوصيل الحراري، يتم اعتماد نسخة معدلة من نموذج قانون فورييه لأنه في نموذج قانون القوة، تعتمد الموصلية الحرارية على تدرج السرعة. يتم الحصول على نظام من المعادلات التفاضلية العادية غير الخطية من خلال النظر في تحويلات التشابه على النظام الانسيابي الذي تم الحصول عليه من المعادلات التفاضلية الجزئية والتي يتم معالجتها بعد ذلك من خلال نهج رقمي معروف، أي تقنية bvp4c MATLAB. تتم مناقشة وتوضيح التأثيرات الانسيابية لمؤشر قانون القوة، وكسر الحجم الصلب، وسماكة الغشاء، ورقم إيكرت، ورقم براندتل المعدل على مجالات درجة الحرارة والسرعة بشكل بياني. في وجود الجسيمات النانوية، يتم تحسين درجة حرارة مائع التشغيل ويكون لمؤشر قانون الطاقة علاقة عكسية مع سرعة السائل النانوي الهجين.

Translated Description (French)

Cette étude examine l'écoulement et le transfert de chaleur d'une couche mince finie d'un nanofluide hybride à travers une surface d'étirement instable avec une conductivité thermique variable et des effets de dissipation visqueuse. Un modèle de nanofluide hybride est considéré comme comprenant deux types différents de nanoparticules, Go et Ag , avec de l'huile de kérosène utilisée comme fluide de base. Pour étudier le phénomène de conduction thermique, une version modifiée du modèle de la loi de Fourier est adoptée car dans le modèle de la loi de puissance, la conductivité thermique dépend du gradient de vitesse. Un système d'équations différentielles ordinaires non linéaires est obtenu en considérant les transformations de similarité sur le système rhéologique obtenu d'équations différentielles partielles qui est ensuite abordé par une approche numérique bien connue, c'est-à-dire la technique bvp4c Matlab. Les impacts rhéologiques de l'indice de loi de puissance, de la fraction volumique solide, de l'épaisseur du film, du nombre d'Eckert et du nombre de Prandtl modifié sur les champs de température et de vitesse sont discutés et illustrés graphiquement. En présence de nanoparticules, la température du fluide de travail est augmentée et l'indice de loi de puissance a une relation inverse avec la vitesse du nanofluide hybride.

Translated Description (Spanish)

Este estudio examina el flujo y la transferencia de calor de una capa delgada finita de un nanofluido híbrido a través de una superficie de estiramiento inestable con efectos variables de conductividad térmica y disipación viscosa. Se considera que un modelo de nanofluido híbrido comprende dos tipos diferentes de nanopartículas, Go y Ag , con aceite de queroseno utilizado como fluido base. Para estudiar el fenómeno de la conducción térmica, se adopta una versión modificada del modelo de la ley de Fourier porque en el modelo de la ley de potencia, la conductividad térmica depende del gradiente de velocidad. Se obtiene un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales considerando las transformaciones de similitud sobre el sistema reológico obtenido de ecuaciones diferenciales parciales que luego se aborda mediante un enfoque numérico bien conocido, es decir, la técnica bvp4c MATLAB. Los impactos reológicos del índice de la ley de potencia, la fracción de volumen sólido, el espesor de la película, el número de Eckert y el número de Prandtl modificado en los campos de temperatura y velocidad se discuten e ilustran gráficamente. En presencia de nanopartículas, la temperatura del fluido de trabajo aumenta y el índice de la ley de potencia tiene una relación inversa con la velocidad del nanofluido híbrido.

Files

3763147.pdf.pdf

Files (4.5 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
md5:70f743fb4a79d8e15c3b26bd4dd39b33
4.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الفحص العددي لتدفق الغشاء الرقيق المحدود للسائل النانوي الهجين مع زيت الكيروسين كسائل أساسي على سطح التمدد جنبًا إلى جنب مع تأثيرات التبديد اللزج والتوصيل الحراري المتغير
Translated title (French)
Étude numérique du flux de film mince fini pour un nanofluide hybride avec de l'huile de kérosène comme fluide de base sur une surface d'étirement avec les effets de dissipation visqueuse et de conductivité thermique variable
Translated title (Spanish)
Investigación numérica del flujo de película delgada finita para nanofluido híbrido con aceite de queroseno como fluido base sobre una superficie de estiramiento junto con la disipación viscosa y los efectos de conductividad térmica variable

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4388735109
DOI
10.1155/2023/3763147

Is supplement to
https://openalex.org/W852727096 (Other)
https://openalex.org/W4381851498 (Other)
https://openalex.org/W4312284023 (Other)
https://openalex.org/W2959502496 (Other)
https://openalex.org/W2943078355 (Other)
https://openalex.org/W2086827739 (Other)
https://openalex.org/W2084221742 (Other)
https://openalex.org/W2055435475 (Other)
https://openalex.org/W2052948952 (Other)
https://openalex.org/W1973120405 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Yemen

References

  • https://openalex.org/W1263359392
  • https://openalex.org/W1780062804
  • https://openalex.org/W1969835595
  • https://openalex.org/W1977029258
  • https://openalex.org/W1978716176
  • https://openalex.org/W1983010548
  • https://openalex.org/W2000685052
  • https://openalex.org/W2020875670
  • https://openalex.org/W2039830336
  • https://openalex.org/W2062761709
  • https://openalex.org/W2096997687
  • https://openalex.org/W2124344993
  • https://openalex.org/W2160011820
  • https://openalex.org/W2168136477
  • https://openalex.org/W2289129883
  • https://openalex.org/W2518726982
  • https://openalex.org/W2531334171
  • https://openalex.org/W2564917993
  • https://openalex.org/W2583557047
  • https://openalex.org/W2618658065
  • https://openalex.org/W2732479548
  • https://openalex.org/W2783816602
  • https://openalex.org/W2883064188
  • https://openalex.org/W2896466150
  • https://openalex.org/W2904557305
  • https://openalex.org/W2946665738
  • https://openalex.org/W2977546563
  • https://openalex.org/W2980354811
  • https://openalex.org/W2984373356
  • https://openalex.org/W2998873773
  • https://openalex.org/W3033915063
  • https://openalex.org/W3093256085
  • https://openalex.org/W3154967985
  • https://openalex.org/W4220807277
  • https://openalex.org/W4288069297
  • https://openalex.org/W4291536434
  • https://openalex.org/W4311862179
  • https://openalex.org/W4320726499
  • https://openalex.org/W563247886