MHD flow and heat transfer due to a linearly stretching sheet with induced magnetic field: Exact solution
由于有一个线性拉伸的薄片,MHD流的解有一个简单的速度场形式,同时也有一个简单的感应磁场形式。相关的热问题,包括粘性耗散和焦耳加热,涉及到三个温度成分,其中两个的解决方案,得到的库默尔函数。第三温度分量的解是以收敛级数形式求得的。
2019-11-17 physics.flu-dyn
MHD flow and heat transfer due to the axisymmetric stretching of a sheet with induced magnetic field
在横向磁场作用下,由于薄板轴对称拉伸而产生的流动,其完整的MHD方程可以用自相似的形式表示。这允许评估感应磁场及其对流动和传热的影响。这个问题涉及三个参数-磁普朗特数,磁相互作用数和普朗特数。数值解的速度场,磁场,和温度,在不同的值的磁普朗特数和磁相互作用数。粘性耗散,焦耳加热,流向扩散的热通量朝向片材的贡献进行了评估。
2016-07-19 physics.flu-dyn
Heat transfer in MHD flow due to a linearly stretching sheet with induced magnetic field
将横向磁场作用下线性拉伸薄板的流动与传热的全MHD问题转化为自相似形式。传统上被忽略的物理过程,如感应磁场,粘性耗散,焦耳加热,和工作剪切包括在内,并建立其重要性。还考虑了规定的表面温度、规定的热通量、表面进给(喷射或抽吸)、速度滑移和热滑移的情况。这个问题被证明承认自相似性。样本的数值解得到选定的组合的流动参数。
2017-06-18 physics.flu-dyn
Boundary layer flow and heat transfer of Cross fluid over a stretching sheet
本文的研究是建立二维横向流动和传热的边界层方程的一项开拓性工作。通过适当的相似变换,将偏微分方程组转化为高度非线性的常微分方程组。拉伸片的解决方案是通过。一个数值技术,即射击方法和图表构造的剪切稀化以及剪切增稠制度。新兴的参数,即幂律指数,当地Weissenberg数和普朗特数的速度和温度场的影响进行了研究,通过图形。局部表面摩擦系数和局部努塞尔数的数值也以表格形式给出。对于一些限制性的情况下,与以前可用的结果在文献中进行比较,并取得了很好的协议。
2016-09-07 physics.flu-dyn
Analysis of bio-nanofluid flow over a stretching sheet with slip boundaries
Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran(德黑兰伊斯兰阿扎德大学北德黑兰分校工程学院机械工程系);Department of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, P.O. Box 484, Babol, Iran(巴博尔努什拉万理工大学机械工程系)
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
Stability of the flow due to a linear stretching sheet
本文考虑由表面沿流向线性拉伸引起的二维流动的线性稳定性。基本流动是纳维-斯托克斯方程精确解析解的一个罕见的例子。使用结果从一个大的雷诺数渐近研究和一个高精度的谱数值方法,我们表明,这种流动是线性不稳定的Tollmien-Schlichting波的形式的干扰。以前的研究表明,这种流动是线性稳定的。然而,我们的研究结果表明,这只适用于Görtler型扰动。
2021-08-09 physics.flu-dyn
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
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
Effect of transient shell formation on Shock-induced atomization of an evaporating nanofluid droplet
本研究探究声悬浮TM-10纳米流体液滴在丝爆冲击源产生的冲击波与涡环作用下的雾化动力学,分析三个蒸发阶段的冲击响应,揭示界面转变对破碎机制的影响。
2025-08-20 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
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
Survival distribution of the stretching and tilting of vortical structures in isotropic turbulence. Anisotropic filtering analysis
使用数值模拟的Navier-Stokes各向同性湍流场(Biferale等人,物理流体(2005)),我们表明,有一个拉伸倾斜大于两倍的本地拟能的概率是可以忽略不计的。通过在傅立叶空间中使用各向异性滤波器,我们分析了这些生存统计时,大,小惯性或小惯性和耗散尺度被过滤掉。概率是指,该比值(|ω \dot U|/|ω|在未过滤的各向同性场中,大于给定的阈值,而在过滤掉大尺度的场中,小于过滤掉小惯性和耗散尺度的场中。这是由于在去除的范围内抑制了紧凑的结构。部分去除纤维和薄片的背景对这些统计量没有一级影响。这些结果进行了讨论,在光的涡丝,片和斑点之间的假设关系。这项研究可以被视为对这一想法的一次测试,并试图突出其局限性。物理空间和傅立叶空间中的定性关系可以假定仅对斑点存在。这是近各向同性的结构,充分描述了一个单一的空间尺度,不遭受的消歧问题的丝和片。信息也给出了过滤效果的应变率张量特征向量和涡度之间的角度:特征向量2减少其对齐,而特征向量3减少其错位。所有滤波器都增加了最伸展特征值和中间特征值之间的间隙,以及最后一个特征值和收缩特征值之间的间隙。当缺少大尺度时,特征值模1和3变得几乎相等,类似于涡度拟能产生的相关分量的模。
2013-06-25 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
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
Dissipation Scale Fluctuations and Chemical Reaction Rates in Turbulent Flows
反应物之间的小间隔,不超过$10^{-8}-10^{-7}cm$,是各种化学反应的必要条件。结果表明,随机平流和拉伸湍流导致形成标量丰富片{ \it强烈波动的厚度} $η_{c}$。分子水平的混合是通过扩散穿过这些分离反应物的片(界面)来实现的。由于扩散时间尺度是$τ_{d}\propto η_{c}^{2}$,概率密度$Q(η_{c},Re)$的知识是至关重要的化学反应速率的评估。在本文中,我们推导出的概率密度$Q(η_{c},Re,Sc)$和预测过渡的反应速率行为从${\cal R}\propto \sqrt{Re}$($Re\leq 10^{4}$)的高Re渐近${\cal R}\propto Re^{0}$。该理论使转捩雷诺数$Re_{tr}\approx 10^{4}$具有近似的普适性。它还表明,如果化学反应涉及短寿命的反应物,非常强烈的反常波动的长度尺度$η_{c}$可能会导致不可忽略的小反应速率。
2007-06-29 astro-ph nlin.CD physics.flu-dyn
Energy transfer and conversion in Strongly Anisotropic Magnetohydrodynamic Turbulence
The University of Edinburgh(爱丁堡大学);University of Waikato(怀卡托大学)
研究强各向异性磁流体动力学湍流中的能量转移与转换,通过扩展分析,证实电流片变薄是能量向小尺度级联的主要过程,发现子通量尺度不变性,还揭示背景磁场在不同尺度对动能和磁能转换的不同影响。
2026-07-09 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Pseudophase-Change Effects in Turbulent Channel Flow under Transcritical Temperature Conditions
我们已经进行了直接数值模拟(DNS)的可压缩湍流通道流在超临界压力与顶部和底部等温壁分别保持在超临界(Ttop > Tpb)和亚临界温度(Tbot < Tpb),其中Tpb是拟沸腾温度。DNS是使用高阶离散的完全可压缩的纳维-斯托克斯方程的保守形式封闭的Peng-Robinsion(PR)状态方程。调整体积密度以获得大约pb = 1.1pcr的体积压力,其中pcr是工作流体的临界压力。研究的顶部到底部的温差为DT = 5 K、10 K和20 K,其中Ttop/bot = Tpb +- DT / 2;浮力效应被忽略。改变DT将伪相位变化的平均位置从ypb/h = -0.23(DT = 5 K)修改为0.89(DT = 20 K),其中h是通道半高,y = 0是中心线位置。真实流体效应导致平均速度剖面明显偏离经典标度律。由于拉伸和倾斜而产生的涡度拟能随DT而减小。接近伪过渡层抑制的强度的速度波动,同时提高密度和温度波动。条件概率分析表明,该表的流体进行伪相变的特点是由一个显着减少的密度波动的峰度,并成为更薄的DT增加。瞬时可视化显示稠密的流体喷射从伪液体粘性子层,一些到达通道核心,导致在各自的缓冲层区域的密度偏度的正值(反之亦然的顶壁)。
2017-12-15 physics.flu-dyn