Motoröl gemischter Casson-Hybrid-Nanofluidefluss entlang einer gleichmäßig beheizten gekrümmten Oberfläche mit Arrhenius-Aktivierungsenergie und Absaugung: Eine rechnerische Studie

Die Forschung untersucht die numerische Analyse eines inkompressiblen Casson-Hybrid-Nanofluids, bestehend aus Fe3O4–Cu-Nanopartikeln, die mit Motoröl gemischt sind und über eine exponentiell gestreckte gekrümmte Oberfläche fließen. Es werden die Effekte eines ausgerichteten Magnetfelds, einer gleichmäßigen Wärmequelle, der Aktivierungsenergie und der Absaugung bei gleichbleibend niedrigem Prandtl-Zahl untersucht. Durch geeignete Ähnlichkeitstransformationen werden die ursprünglichen partiellen Differentialgleichungen in gewöhnliche umgewandelt und mit bvp4c in MATLAB gelöst. Grafiken und Tabellen zeigen den Einfluss der dimensionslosen Faktoren auf den Hautreibungsmittelfaktor, die Geschwindigkeit, die Wärme- und Konzentrationsprofile sowie die Nusselt- und Sherwood-Zahlen. Die rechnerischen Ergebnisse zeigen, dass die Ausrichtung des Magnetfeldes die Geschwindigkeit erheblich beeinflusst, sie verringert, während gleichzeitig die Temperatur- und Konzentrationsprofile gleichmäßig erhöht werden. Das Verhalten des Casson-Fluids im Motoröl verstärkt die Temperatur- und Konzentrationsprofile und verbessert somit die Wärme- und Stoffübertragungsraten. Außerdem erhöht eine verstärkte Wärmequelle die Temperatur, reduziert jedoch den gesamten Wärmeübergang. Der chemische Reaktionsparameter verringert die Konzentration, während die Aktivierungsenergie sie erhöht, was jedoch umgekehrt die Stoffübertragungsrate beeinflusst. Darüber hinaus erhöht die Absaugung den Strömungswiderstand, während der Dehnungsparameter einen umgekehrten Effekt zeigt, wobei beide einen positiven Einfluss auf die Wärme- und Stoffübertragungsraten bei höheren Werten ausüben. Praktisch bieten diese Ergebnisse wertvolle Einblicke zur Optimierung von Wärmetauschern, biomedizinischen Geräten und Kühlsystemen, um deren Effizienz und Leistung zu steigern. Zusätzlich informieren sie das Design industrieller Prozesse, die mit Strömungen von Fluiden zu tun haben, und unterstützen die Entwicklung effektiverer und nachhaltigerer Lösungen.