شبیه سازی عددی جریان MHD با همرفت زیستی برروی گوه متخلخل و کشش یافته

نوع مقاله : مقاله علمی

نویسنده
گروه آموزشی مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بزرگمهر قائنات، قائن، ایران
چکیده
پدیده همرفت زیستی، مطالعه حرکت میکروارگانیسم‌ها در جهت خاص است. در این مقاله اثرات همرفت زیستی و تابش حرارتی را بر انتقال نانوسیال غیرنیوتنی در امتداد گوه نفوذپذیر کشش یافته با نیروی مغناطیسی مطالعه شده است. برای تبدیل معادلات حاکم به معادلات دیفرانسیل معمولی از متغیرهای تبدیل تشابه مناسب استفاده شده است. دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی تبدیل‌شده با استفاده از روش رانگ کوتای مرتبه پنجم به صورت عددی حل می‌شود. ‌حل‌های عددی برای سرعت و گرادیان سرعت سیال، دمای سیال و گرادیان دما، ، ضریب اصطکاک سطحی و عدد ناسلت تحت تأثیر پارامتر غیریکنواختی مختلف به دست می‌آیند. کد کامپیوتری با مقایسه تغییرات دمای نانوسیال با داده‌های عددی مقالات پیشین شده، اعتبارسنجی شده است که تطابق خوبی مشاهده شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش پارامتر غیر یکنواختی، مقدار دما کاهش می یابد. همچنین با افزایش پارامتر غیریکنواختی میزان غلظت میکروارگانیسم‌ها و نانوذرات کاهش می‌یابند. با افزایش پارامتر غیریکنواختی از صفر به یک، ضریب اصطکاک سطحی 112 درصد و عدد ناسلت 77درصد افزایش می‌یابند و تغییر آنها با پارامتر غیریکنواختی رابطه مستقیم دارد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Numerical simulation of bioconvection non-Newtonian MHD fluid flow on porous and extending wedge

نویسنده English

Mohammad Reza Zangooee Motlagh
Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Bozorgmehr University of Qaenat, Qaen, Iran
چکیده English

Bioconvection is the study of the movement of microorganisms in a specific direction. In this paper, the effects of bioconvection and thermal radiation on the transport of nanofluid along a permeable wedge stretched by magnetic force are studied. Appropriate similarity transformation variables are used to convert the governing equations into ordinary differential equations. The transformed nonlinear ordinary differential equation system is solved numerically using the fifth-order Runge-Kutta method. Numerical solutions for the fluid velocity and velocity gradient, fluid temperature and temperature gradient, surface friction coefficient, and Nusselt number are obtained under the influence of different unsteady parameters. The computer code has been validated by comparing the temperature changes of nanofluid with numerical data from published papers, and a good agreement has been observed. The results show that with the increase in the unsteady parameter, the temperature value decreases. Also, with the increase in the unsteady parameter, the concentration of microorganisms and nanoparticles decreases. With increasing the unsteady parameter from zero to one, the surface friction coefficient increases by 112% and the Nusselt number increases by 77%, and their change is directly related to the unsteady parameter.

کلیدواژه‌ها English

Bioconvection
Williamson nanofluid
Porous stretching wedge
Range Kutta
similarity transformation

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 خرداد 1405

  • تاریخ دریافت 29 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری 04 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 18 خرداد 1405
  • تاریخ اولین انتشار 18 خرداد 1405
  • تاریخ انتشار 18 خرداد 1405