Simulation de l'écoulement de nanofluides hybridés et amélioration du transfert de chaleur via 3

Mar 22, 2024

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 11658 (2022) Citer cet article

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La présente étude a examiné la création d’énergie thermique et sa concentration dans des liquides newtoniens à travers des plaques verticales chauffées en 3D. Le rôle des théories de Soret et Dufour dans les formules de concentration et d'énergie est discuté. Le rôle des nanoparticules hybrides est introduit pour illustrer l'efficacité des particules en termes de soluté et d'énergie thermique. Il élimine un processus de dissipation visqueuse et un champ magnétique changeant. L'approche proposée est motivée par la nécessité de maximiser les utilisations des solutés et de l'énergie thermique dans les domaines biologique et industriel. Le système construit d'équations aux dérivées partielles) PDE comprend des équations de concentration, de quantité de mouvement et d'énergie thermique dans diverses caractéristiques thermiques. Les transformations sont utilisées pour formuler le système d'équations différentielles ordinaires) ODE pour la solution. Pour évaluer diverses caractéristiques par rapport à diverses variables, une approche par éléments finis Galerkin est utilisée. Il a été démontré que le mouvement dans les composants à l’échelle nanométrique est plus faible que le mouvement dans les nanoparticules hybrides. De plus, des fluctuations de l'énergie thermique et du nombre de particules de soluté sont observées en relation avec les changements des nombres de Soret, d'Eckert, magnétiques et de Dufour. La découverte fondamentale est que la génération d’énergie thermique pour les nanomatériaux hybridés est bien plus élevée.

Le transfert de chaleur est un sujet d'ingénierie thermique qui implique la fabrication, l'utilisation, la conversion et l'échange d'énergie thermique entre des structures transportables. Le transfert de chaleur est divisé en diverses approches, notamment la conduction thermique, la convection thermique, le rayonnement thermique et le transfert d'énergie par changement de section. Les ingénieurs n'oublient pas non plus de déplacer une grande variété de composés chimiques (interrupteur de masse par advection), qu'ils soient froids ou chauds, pour obtenir un interrupteur thermique. Bien que ces techniques présentent des caractéristiques uniques, elles apparaissent généralement simultanément au sein d’un même système. L'alternance de chaleur se produit lorsque le souffle d'une énorme quantité de liquide (conduite de carburant ou liquide) contient sa chaleur dans un liquide. Toutes les approches convectives transmettent également une chaleur partielle à la circulation1. Le commutateur de chaleur est l’une des approches commerciales les plus vitales. Dans l’ensemble du domaine économique, la chaleur doit être ajoutée, soustraite ou éliminée de la distribution d’une technique à une autre. En théorie, la chaleur dissipée par un liquide chaud n’est en aucun cas exactement similaire à la chaleur reçue par un liquide froid en raison du manque de chaleur végétale2. Application au transfert de chaleur dans la fabrication commerciale 99 % des activités de fabrication utilisent une technique particulière pour transférer la chaleur. Les approches de séchage concernent tous les types de transfert de chaleur. Les utilisations commerciales des fluides caloporteurs varient, depuis des configurations simples et sèches jusqu'à des structures de grande taille qui réalisent de nombreuses tâches dans le cadre du processus de fabrication. Comme il existe de nombreuses versions dans la conception et la pertinence des approches dans l'utilisation des fluides caloporteurs, le nombre d'industries qui utilisent cette technique est également énorme3. La miniaturisation a un effet important sur la génération d'échangeurs de chaleur et transforme les échangeurs de chaleur en un produit extra compact et extra vert. Les performances de l'échangeur de chaleur ont un effet extrêmement positif sur les performances générales et l'aptitude du système thermique. Le dissipateur thermique à micro-canaux est un tout nouvel appareil de génération alternative de chaleur. Les avantages d’une immense zone de transfert de chaleur et la cohésion excessive d’un dissipateur thermique à petits canaux en font un échangeur de chaleur écologique pour l’utilisation du refroidissement électronique4.

Zahra et al.5 ont étudié les effets du transfert de chaleur par rayonnement thermique avec un système solaire soumis à un flux de nanoparticules. Sheikholeslami et Ganji6 ont discuté du transfert de chaleur dans les ferrofluides avec des nanoparticules exposées à un champ magnétique. Zeeshan et Bhargav7 ont étudié l'influence de la dispersion du fluide et dans celui-ci sur le transfert de chaleur dans le fluide en utilisant l'approche de la dynamique moléculaire. Sajjad et al.8 ont analysé l'influence du milieu poreux Darcy-Forchheimer et des nanoparticules sur le transfert de chaleur dans un fluide sur une surface en mouvement.