Combined effects of thermal radiation and Hall current on MHD free-convective flow and mass transfer over a stretching sheet with variable viscosity
分析了热辐射和霍尔电流对变粘度拉伸薄板上磁流体自由对流流动和传质的影响。流体粘度被假定为温度的反线性函数。通过相似变换,将控制流动问题的边界层方程化为一个非线性常微分方程组。用有限差分法求解了变换常微分方程的数值解,并以图形形式给出了所得结果。为了检验计算结果的准确性,将计算结果与现有的科学文献进行了比较,发现结果非常吻合。
2010-08-01 physics.flu-dyn
Hall effects on MHD free convective flow and mass transfer over a stretching sheet
本文研究了在均匀磁场作用下拉伸薄板的传热传质问题,并考虑了霍尔电流的影响。利用相似变换将非线性边界层方程和边界条件化为一个非线性常微分方程组。非线性常微分方程组的解决,通过发展一个合适的数值技术,如有限差分格式和牛顿的线性化方法。数值结果涉及的速度,温度和浓度分布,以及表面摩擦系数,局部努塞尔数Nu和局部sherhood数Sh的各种值的无量纲参数的图形。
2010-07-06 physics.flu-dyn
Nanofluid under Uniform Transverse Magnetic Field with a Chemical Reaction past a Stretching Sheet
分析了在横向均匀磁场存在下,粘性不可压缩导电纳米流体在考虑抽吸或注入的拉伸薄板上的稳态流动和化学反应.本模型的实验证明,揭示热泳和布朗运动的影响。研究了控制方程的相似解,并采用四阶龙格-库塔积分格式和打靶技术进行了数值求解。绘制了相关参数对速度分布、浓度分布和温度分布的影响曲线。讨论了局部摩阻系数、约化Nusselt数和约化Sherwood数等参数对计算结果的影响。实验装置显示与文献的结果吻合良好。
2017-12-20 physics.flu-dyn
Numerical simulation of MHD boundary layer flow and heat transfer over a nonlinear stretching sheet in the porous medium with viscous dissipation using hybrid approach
在本研究中,磁流体边界层流动与传热和传质的纳米流体的粘性耗散嵌入多孔介质中的非线性拉伸片进行了研究。将控制非线性偏微分方程组转化为耦合的非线性常微分方程组,采用有限元法与符号计算相结合的混合技术求解。研究了粘性耗散、磁影响参数、磁导率参数、布朗运动、埃克特数、热泳参数、普朗特数参数、杜福路易斯数和纳米流体路易斯数对速度$(f'(η))$、温度$(θ(η))$、盐浓度($S(η)$)和纳米颗粒浓度$(γ(η))$的影响,并以图形方式显示结果。这类问题的应用被发现在与能源和生物医学系统相关的复杂磁性纳米流体材料的电磁控制中。
2017-11-07 physics.flu-dyn
Thin film flow and heat transfer over an unsteady stretching sheet with thermal radiation, internal heating in presence of external magnetic field
本文用数学方法分析了从水平拉伸片到层流液膜的薄膜流动和传热。借助相似变换,研究了拉伸表面上薄液膜的流动和随后的传热。利用相似变换将非定常边界层方程转化为非线性常微分方程组。所产生的非线性微分方程数值求解使用Runge-Kutta-Fehlberg和Newton-Raphson计划。给出了薄膜厚度$β$与非稳态参数$S$之间的关系,详细讨论了非稳态参数$S$、普朗特数$Pr$、磁场参数$Mn$、辐射参数$Nr$、粘性耗散参数$Ec$和热源参数$γ$对温度分布的影响。分析表明,在磁场、热辐射、热源和粘性耗散的综合作用下,流体的流动是由磁场、热辐射、热源和粘性耗散共同作用的.作为本研究的特例,其结果与文献报道的结果非常一致。
2016-03-10 physics.flu-dyn
Comment on "Chebyshev finite difference method for the effects of variable viscosity and variable thermal conductivity on heat transfer to a micro-polar fluid from a non-isothemal stretching sheet with suction and blowing," by S.N. Odda and A.M. Farhan
在论文[Chaos,Solitons & Fractals,2006,vol.30,pp. 851-858]本文研究了微极流体沿水平平板的边界层流动。假设流体粘度和导热系数是温度的函数。将边界层方程转化为普通方程,然后用切比雪夫有限差分法求解。但本文也存在一些不足和错误。
2007-02-02 physics.flu-dyn
Thermophoretic MHD Flow and Non-linear Radiative Heat Transfer with Convective Boundary Conditions over a Non-linearly Stretching Sheet
本文研究了具有非线性热辐射、对流换热和非均匀热源/热汇的磁流体边界层流动,以及热辐射速度和化学反应对流动的影响。采用适当的相似变换,求解所考虑的控制流的偏常微分方程。采用龙格-库塔四五阶Fehlberg方法结合打靶技术求解无量纲控制方程。研究了不同参数如热泳参数、化学反应参数、非均匀热源/热汇参数在速度、温度和浓度分布上的变化,并以图表形式进行了描述。所得结果与以前的结果非常一致。
2017-02-07 physics.flu-dyn
Convective flow of sisko fluid over a bidirectional stretching sheet
本文研究了三维稳态Sisko流体的流动与传热特性。流动是由于双向拉伸片材引起的。深入研究了幂律指数和拉伸比对流动和传热的影响。通过引入适当的相似变量,将控制偏微分方程化为耦合的常微分方程。然后用自适应龙格-库塔算法结合Broyden方法在该区域内用打靶法数值求解所得方程。速度场和温度场的数值结果的图形和有关参数的影响进行了详细讨论。此外,表面摩擦系数和局部努塞尔数的不同值的幂律指数和拉伸比的列表数据提供。数值结果与HAM的结果进行了验证。此外,结果也验证了以前发表的相关文献作为一个特殊的情况下的问题。
2014-05-30 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Elastohydrodynamics of a pre-stretched finite elastic sheet lubricated by a thin viscous film with application to microfluidic soft actuators
薄粘性膜与弹性片的相互作用导致压力和变形的耦合,这可以在包括微流体、光学和软机器人在内的广泛应用中用作表面变形的致动机制。这样的配置的实现固有地发生在有限域上,并且通常需要片材的一些预拉伸。在强预拉伸和小变形的润滑弹性片的假设下,我们使用线性化的Reynolds和Foppl-von Karman方程推导出封闭形式的解析解,描述由于外力,占弯曲和拉伸效应在有限域中的变形。我们提供了一个封闭形式的解决方案的情况下,一个正方形的驱动区域,并提出了预拉伸变形的动态效果。我们进一步提出的依赖的变形幅度和时间尺度上的空间波数,以及拉伸和弯曲占主导地位的制度之间的过渡。我们还证明了空间离散化的强制(代表实际的驱动元件)的变形上可实现的分辨率的效果。将问题扩展到轴对称域,我们研究了Reynolds和Foppl-von Karman方程的非线性所产生的影响,并提出了变形行为,因为它变得与初始膜厚度相当,并依赖于诱导张力。这些结果为实现基于弹性流体动力学的微流体软驱动器奠定了理论基础。
2018-12-06 physics.flu-dyn
Effects of Transverse Force on Dusty Fluid Flow over a Linear Stretching Sheet
本研究数值模拟了含尘流体在拉伸板上的流动与传热,发现横向力降低颗粒相速度,结果与文献吻合良好。
2025-01-23 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
GFEM study of magnetohydrodynamics thermo-diffusive effect on nanofluid flow over power-law stretching sheet along with regression analysis
Indian Institute of Technology Roorkee(印度理工学院鲁尔基分校)
本文利用Galerkin有限元法研究了外部磁场下纳米流体在幂律拉伸板上的三扩散边界层流动,分析了布朗运动、扩散电势和热泳现象对传热传质的影响,并通过回归分析验证了传质速率参数与控制参数之间的关系。
2017-08-18 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Wrinkling instability of an inhomogeneously stretched viscous sheet
出于热玻璃再拉伸成薄片,我们调查的形状和稳定性的薄粘性片,是不均匀拉伸在施加的非均匀温度场。我们首先确定相关的基流通过求解作为两个无量纲参数的函数的平板的长时间尺度拉伸流:归一化的拉伸速度$α$,和加热区的无量纲宽度$β$。这使我们能够确定的发病条件的平面外螺旋不稳定性的线性偏微分方程的本征值问题,管理的中表面的片材的位移。我们表明,片材可以成为不稳定的两个区域,即上游和下游的加热区的最小面内应力是负的。这产生的形状和增长率的最不稳定的屈曲模式在这两个区域的拉伸速度和加热区宽度的各种值。随着$β$的增加,在上游区域发现了从静止到振荡不稳定模式的过渡,而下游区域总是静止的。我们表明,当表面张力相对于面内应力的大小足够大时,可以完全抑制螺旋不稳定性。最后,我们提出了一个操作图,该图指示了在拉伸时导致所需的出口板厚度的参数空间的区域,同时最小化或抑制平面外屈曲;该结果与用于产生钢化玻璃板的玻璃再拉制方法相关。
2017-03-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The flow and heat transfer in a viscous fluid over an unsteady stretching surface
本文研究了粘性流体在水平薄片上的流动与传热。片材的拉伸速率和温度随时间变化。通过相似变换,将动量和热能的控制方程化为常微分方程。这些方程近似求解的最优同伦渐近方法(OHAM),这为我们提供了一个方便的方法来控制逼近解的收敛性,并调整收敛严格时,必要的。算例结果表明,该方法简单有效。
2015-05-15 math.DS physics.flu-dyn
Analysis of bio-nanofluid flow over a stretching sheet with slip boundaries
本文研究了磁场下三维微极性生物纳米流体在拉伸片材上的流动,通过有限差分法求解非线性常微分方程,全面分析了各控制参数对速度、微旋转、温度及传热等物理特性的影响。
2025-10-13 math-ph math.MP physics.app-ph
Comment on "The effect of variable viscosity on the flow and heat transfer on a continuous stretching surface"
沿等温、不断运动平板的强迫对流问题是流体力学的一个经典问题,Sakiadis(1961)于1961年首次解决了这个问题。此后,对于这类边界层问题的不同方面,已经得到了许多解。已经出现的解决方案包括传质、改变板速度、改变板温度、在板处流体喷射和流体抽吸。Hassanien(1997)的工作属于上述一类问题,包括线性变化的速度和流体粘度随温度的变化。考虑到粘度与温度成反函数关系,得到了相似解。然而,普朗特数,这是一个函数的粘度,已被认为是恒定的整个边界层。文献中已经证实,恒定普朗特数的假设会导致不切实际的结果(Pantokratoras,2004,2005)。本文的目的是得到的结果,同时考虑粘度和普朗特数变量跨越边界层。在某些情况下,这两种方法的差异非常大。
2007-03-02 physics.flu-dyn
Nonlinear convection stagnation point heat transfer and MHD fluid flow in porous medium towards a permeable shrinking sheet
本文研究了磁流体粘性不可压缩流体在垂直收缩平板上的驻点换热及相应的流动特性。所考虑的片被假定为可渗透的,并受到附加的驻点,以控制在边界层中产生的涡。该片材被放置在具有指定形式的渗透性的流体饱和多孔介质的右侧。由于设想的密度和温度之间的非线性关系,实现了流场中的非线性对流波。采用相似变换对非线性对流边界层流动的控制方程进行建模和简化。采用隐式有限差分格式,也被称为凯勒盒法求解的数值解。通过图形和表格的相关参数的问题的速度和温度分布,表面摩擦和传热率的影响,并定性地讨论。研究表明,磁场、多孔介质渗透率和非线性对流参数之间的相互作用大大提高了解的范围,从而支持了它们对维持边界层流动的控制。
2015-11-19 physics.flu-dyn
Computational modeling of magnetoconvection: effects of discretization method, grid refinement and grid stretching
本文重新讨论了在外加磁场作用下,侧向加热的三维立方体空腔内的自然对流问题。考虑了瑞利数Ra=10^6和哈特曼数Ha=100以及磁场的三种不同方向的流动。该问题的解决使用两个独立的数值方法的基础上的二阶有限体积离散格式的结构笛卡尔网格。对网格细化和近壁网格拉伸收敛独立的结果进行检查。获得了收敛的基准质量结果。结果表明,对流流动与强磁场的陡峭,有时非常陡峭,拉伸附近的一些边界是必要的。收敛流场的三维图案和积分性质的报告和讨论。结果表明,最强的磁抑制产生的磁场沿施加的温度梯度。垂直于所施加的温度梯度的水平磁场稳定了主对流辊,并导致具有比非磁性情况下更高的动能和传热速率的流动。准二维模型的适用性,在一个盒子中的自然对流流动进行了讨论。
2018-05-12 physics.flu-dyn
Heat transfer in the flow of a cold, two-dimensional draining sheet over a hot, horizontal cylinder
本研究采用改进的Keller盒式方法求解大雷诺数下冷二维泄流液膜流经热水平圆柱的抛物线型自由边界问题,获得的数值解与近似解吻合良好,可用于工程实践细节确定。
2024-08-18 physics.flu-dyn
Computational Exploration of Inclined Magnetic Fields and Variable Thermal Flux Effects on the Flow of Dusty Hybrid Nanofluid around Stretching/Shrinking Wedge
本研究针对拉伸/收缩楔形上的含尘混合纳米流体,探索倾斜磁场与辐射非线性热通量的影响,通过数值模拟分析磁参数、热量产生与吸收的作用,为工业热流体动力学提供见解。
2025-04-16 physics.flu-dyn
Scrutiny of stagnation region flow in a nanofluid suspended permeable medium due to inconsistent heat source/sink
在目前的分析中,纳米流体运输附近的停滞区在一个双向变形的表面上仔细检查。该区域嵌入Darcy-Forchheimer介质,支持渗透性。多孔基质悬浮有纳米流体,并且表面处于不一致的热源/热沉的影响下。使用相似函数,框架控制方程切换到一个集合的常微分方程。输出是通过最优同伦渐近方法(OHAM)。OHM的基本概念的向量微分设置,以及所需的收敛定理。在不同的流动停滞强度,纳米流体行为的孔隙率参数,Forchheimer数,布朗运动,拉伸比,热泳力,热源/热沉和Schimdt数的变化进行了研究。滞止流强度使主速度分布的边界层形态发生逆转。当滞止力大于拉伸力时,热传导与Forchheimer数有直接关系
2020-06-06 physics.flu-dyn
Early turbulence in viscoelastic flow past a periodic cylinder array
本研究通过二维直接数值模拟发现,添加聚合物使流经周期性圆柱阵列的粘弹性流在极低雷诺数下发生早期转捩,揭示了由弹性力主导的混沌波动状态及阻力增强机制。
2024-10-15 physics.flu-dyn
Thin film extensional flow of a transversely isotropic viscous fluid
许多生物材料如宫颈粘液和胶原凝胶具有纤维状的微观结构。这种微观结构影响材料的紧急机械性能,从而影响系统的功能行为。我们认为拉伸一张横向各向同性的粘性流体薄片的规范问题作为宫颈粘液的spinnbarkeit测试的简化版本。我们提出了一个新的解决方案,由绿色和弗里德曼构建的模型,通过操纵模型的形式服从任意拉格朗日-欧拉技术。系统的方程,减少利用的薄片的细长的性质,数值求解,我们发现,大量的纸张性能控制的有效粘度依赖于发展的角度的纤维。此外,我们证实了以前的猜想,通过证明,该表的中心线不需要是平的,并进行短时间尺度分析,以捕捉的中心线的全部行为。
2022-02-08 physics.flu-dyn
Flow and Heat Transfer of a MHD Viscoelastic Fluid in a Channel with Stretching Walls: Some Applications to Haemodynamics
University of Bremen(不来梅大学)
本文通过数值方法研究了在外部磁场作用下,具有拉伸壁的平行板通道中稳态不可压缩粘弹性导电流体的流动与传热,发现拉伸壁导致中心线附近出现回流,而强磁场可抑制回流,且磁场增强会降低流速但升高温度,对心血管系统血液动力学有潜在应用。
2010-07-07 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Onset condition of the ramified-jet regime: an experimental and theoretical study
Laboratory for Fluid Dynamics and Thermodynamics, Faculty of Mechanical Engineering, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学机械工程学院流体力学与热力学实验室)
该研究通过实验与理论探究电诱导气体聚焦液体射流向边缘发射液膜的转变,确定m=2为首个不稳定模式,预测临界电邦德数为3,所得起始电压与实验吻合,为该转变提供了物理判据。
2026-10-14 physics.flu-dyn
Coil-stretch-like transition of elastic sheets in extensional flows
众所周知,溶解在流体中并暴露于拉伸流的长线性聚合物的构象表现出“卷曲-拉伸”转变,这对于足够长的链可以导致双稳态。目前的工作报告计算表明,一个类似的“紧凑拉伸”的过渡出现在一个薄的弹性片的动态。名义上的圆形,正方形或矩形形状的片材在平面和双轴流中使用有限元方法的片材构象和流体流动的正则化Stokeslet方法进行模拟。如果一个新胡克本构模型是用于片材弹性,片材将拉伸无约束的临界延伸率,其特征在于无量纲的毛细管数,一旦超过。用Yeoh模型表示的非线性弹性阻止了拉伸,一旦超过临界毛细管数,就会导致高度拉伸的稳定状态。对于所有的形状,在平面和双轴拉伸,存在一个参数制度,其中弱拉伸(紧凑)和强拉伸状态,可以发现,这取决于初始条件。即,该参数状态显示双稳态。在长链聚合物的情况下,这种行为产生于远距离元素之间的流体动力学相互作用的片材,并消失,如果这些相互作用是人为屏蔽使用布林克曼模型的流体运动。虽然片材可以暂时显示褶皱形状,但平面和双轴延伸中的所有最终形状都是平面的。
2020-11-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Free-space and near-wall dynamics of a flexible sheet sedimenting in Stokes flow
本研究数值模拟了柔性薄片在斯托克斯流中的沉降,发现其定向和漂移受弹性-重力数控制,近壁时沉降受阻且壁面角度影响沉积或滑动行为。
2023-10-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Generation of intense dissipation in high Reynolds number turbulence
湍流中能量耗散率的剧烈波动是由应变率的自放大通过二次非线性引起的,其贡献来自涡量(通过涡拉伸机制)和压力Hessian张量,我们在这里使用$12288^3$网格点的周期域中的各向同性湍流的直接数值模拟进行分析,以及在$140-1300$范围内的泰勒尺度雷诺数。我们提取的统计数据中涉及的各种条款的放大应变和额外的条件,他们对应变的大小。我们发现,应变是整体自放大的二次非线性,并通过涡拉伸耗尽,而压力海森行为重新分配应变波动的平均场,从而耗尽强烈的应变。从本征值的角度分析了应变的剧烈波动,结果表明,净放大率仅由第三本征值产生,从而产生了很强的压缩作用。相比之下,自放大项的作用是消耗其他两个本征值,而涡拉伸的作用是放大它们,这两种效应几乎完全相互抵消。每个特征值的压力海森的效果是定性类似的涡拉伸,但显着弱的幅度。我们的研究结果符合熟悉的概念,即强烈的应变是组织在片状结构,这是在附近的,但从来没有重叠的区域,由于其放大机制的根本差异强烈的涡。
2021-07-04 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Confined Vortex Surface and Irreversibility. 1. Properties of Exact solution
根据最近发现的非对称涡面(AM,2021),我们修正了定常涡面理论。这些表面通过调整它们的不连续性和形状来避免开尔文-亥姆霍兹不稳定性。涡量坍缩到涡面只是在很久以前伯格斯和汤森考虑过的一种例外情况下,在这种情况下,涡量在涡面的两侧都以高斯形式衰减。在一般的非对称涡面(Shariff,2021)中,涡量向一侧或另一侧泄漏,使得这种涡面不足以进行涡面统计和异常耗散。我们推测,在湍流涡崩溃的一种特殊的表面(封闭涡面,或CVS),满足一些方程,涉及切分量的局部应变张量。最重要的定性观察是,这个解的稳定性所需的不等式打破了欧拉动力学的时间可逆性。我们将其解释为动态不可逆性。我们还将涡度拟能表示为一个表面积分,在紊流极限下,涡拉伸项和粘性扩散项在CVS表面上正好相互抵消,在纳维-斯托克斯方程中守恒。研究了具有两个不同特征值的任意恒定背景应变下圆柱涡面的CVS方程。这个方程减少到一个特定版本的固定Birkhoff-Rott方程的二维流动与额外的非解析项。我们研究了这个方程的一些一般性质,并将其解归结为球面上映射的不动点,由Brouwer定理保证其存在。
2021-06-30 hep-th nlin.CD physics.flu-dyn