Enquête numérique sur le tri poussiéreux

Jun 20, 2023

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 14272 (2023) Citer cet article

Détails des métriques

En raison de leur importance ultra-thermique élevée, les matériaux nanométriques sont utilisés dans diverses époques de génie chimique et mécanique, de technologie moderne et de génie thermique. Pour la croissance industrielle d’un pays, l’un des plus grands défis pour les ingénieurs et les scientifiques est l’amélioration de la production et des ressources thermiques. Dans cette étude, nous avons analysé les aspects impulsionnels et thermiques du nanomatériau ternaire MHD Ellis incorporé dans des particules de poussière via une plaque Riga étirable, y compris la concentration volumique du matériau poussiéreux. Les PDE générant un flux pour les modèles à deux phases sont minimisés en ODE non linéaires sans dimension en utilisant la bonne modification. Pour acquérir les résultats graphiques, la méthode BVP4c a été adoptée dans le logiciel MATLAB. Les aspects fondamentaux affectant la vitesse et la température ont été étudiés à travers des graphiques. De plus, le nombre de Nusselt et le frottement cutané ont également été évalués. Je l'ai comparé à la littérature antérieure pour vérifier la validité des résultats. Les résultats révèlent que par rapport à la phase poussiéreuse, les performances du transport thermique trihybride en phase nano sont améliorées. De plus, le profil de température augmente pour le paramètre de rotation et de fraction volumique des particules de poussière. Les fluides poussiéreux sont utilisés dans de nombreux secteurs manufacturiers et techniques, comme le transport du pétrole, les émissions de fumée des voitures, les granules caustiques dans les canalisations des mines et des centrales électriques.

Dans les systèmes de transport de chaleur, l'application de nanomatériaux joue un rôle fondamental dans différentes procédures industrielles impliquant des opérations thermiques et chimiques. Dans de nombreux systèmes de transport de chaleur, des liquides distincts ont été utilisés comme porteurs thermiques. Les fluides caloporteurs sont précieux pour diverses applications telles que les systèmes automobiles1,2, le transfert de chaleur dans les centrales électriques3,4 et les systèmes de changement de température5. Dans les fluides caloporteurs, la conductivité thermique joue un rôle important sur les performances des procédures de transport de chaleur et sur les performances des appareils. La transposition de chaleur peut être réalisée en utilisant des nanoliquides. Sharif et al.6 ont analysé les effets énergétiques sur le nanofluide d'Eyring avec des micro-organismes. Hussain et al.7 ont étudié l'impact du mouvement brownien en présence de micro-organismes mobiles. Les nanofluides sont produits en mélangeant des microparticules dans un liquide de base comme l'eau, les minéraux, l'air, etc. Bien que lorsque plusieurs types de nanomatériaux existent dans le liquide de base, les nanoliquides sont transférés en nanoliquides hybrides. Les nanoliquides hybrides démontrent des performances exceptionnelles par rapport aux mono-nanoliquides8. Par conséquent, les nanoliquides hybrides sont largement utilisés pour améliorer le transport de chaleur9. Timofeeva et al.10 ont démontré que la viscosité dynamique des nanofluides à base d'alumine varie en fonction de la géométrie des nanoparticules à différentes températures. La charge de surface est liée à ces variations de l'agglomération et des interactions entre chaque forme de nanoparticule (plaquettes, briques, pales et cylindres) et le fluide de base. Ceci est en fort accord avec la conclusion de Sahu et Sarkar11, qui affirment que les morphologies des nanoparticules affectent à la fois les performances exergétiques et énergétiques. Jiang et al.12 ont décrit la dynamique des nanofluides résultant de la convection thermo-capillaire créée par diverses formes de cinq nanoparticules (sphère, lame, brique, cylindre et plaquette). Il a été constaté que la convection thermo-capillaire était la plus élevée dans un nanofluide constitué de nanoparticules sphériques et la plus faible dans les nanoparticules en forme de plaquettes. De plus, les nanoparticules en forme de lame ont connu une augmentation du nombre de Nusselt de 22,8 %, contre une augmentation de 2,8 % pour les nanoparticules en forme de lame. Algehyne et al.13 ont rapporté numériquement un flux de nanoliquides trihybrides en utilisant le concept de facteur non-Fourier et de diffusion. Ils ont révélé que, comparés aux nanoliquides simples, les nanoliquides hybrides et ternaires ont une tendance exceptionnelle en termes d’énergie liquide et de vitesse de propagation. D'autres études sur l'écoulement des nanofluides soumis à diverses géométries sont citées dans14,15,16,17.