延伸表面上の三元ナノフローにおける熱伝達効率の統計的調査

三元ハイブリッドナノ流体は、従来の流体と比較して熱伝導率が向上しているため、熱伝達において大きな利点をもたらします。拡大表面上におけるそれらの流動挙動を調査することは、エレクトロニクス、エネルギー生産、および輸送業界におけるより効率的な熱交換器や冷却システムの開発に貢献する可能性があります。本論文では、数値的手法（Keller Box法）と統計的手法の両方を利用して、放射状延伸表面上の三元ハイブリッドナノ流体（SiO2–Cu–Al2O3/H2O）の流動および熱伝達特性の詳細な解析を提示します。さらに、このモデルには対流熱輸送、放射、流体内部摩擦、吸引などの要因が含まれています。相似変換により、流体の流れと熱伝達の支配方程式が非線形常微分方程式系に変換されます。その後、これらの方程式はMATLABソフトウェアを用いてKeller Box法により数値的に解かれます。さらに、数値結果の妥当性を確認し精度を担保するために、相関分析、確率誤差推定、多変量回帰などの統計的手法を採用しました。Biot数、放射、非定常性、Eckert数、およびエネルギー生成パラメータのパラメータ範囲は0.1 ≤ Mp ≤ 0.7、0.1 ≤ Ks ≤ 1.5、0.2 ≤ Ps ≤ 0.8、0.1 ≤ EN ≤ 0.4、0.5 ≤ RN ≤ 2、1≤ BT ≤ 2.5、0.1 ≤ Hsc ≤ 0.7であり、これらの範囲内で熱伝達挙動に大きな影響を与えることが判明しました。本研究では、工学量に対する主要パラメータの影響を可視化するために3D曲面プロットを利用しています。R二乗値は、データが回帰モデルに強く適合していることを示しています。この知見は、予測値と実際のNusselt数および表面摩擦の測定値との間に優れた一致を示しています。Biot数は熱伝達と非常に強い相関関係があり、誤差の可能性は最小限です。そして、同様のことが相関行列および重回帰分析によって証明されています。Eckert数もNusselt数と負の相関を示します。これは、Eckert数の増加が誤差の余地なく熱伝達率の低下に直結する状況を意味します。エネルギー生成パラメータは熱伝達と負の相関を示します。ただし、推定誤差率は約0.0017であり、わずかな誤差の可能性があります。