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Karnatak Lingayat Education Society:细长圆柱上组合对流三元(SWCNT-MWCNT-fe3o 4)埃林-鲍威尔纳米液体流的非线性热辐射和熵分析

论论资讯 | 2023-01-01

Numerical Heat Transfer; Part A: Applications

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Analysis of nonlinear thermal radiation and entropy on combined convective ternary (SWCNT-MWCNT-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>) Eyring–Powell nanoliquid flow over a slender cylinder

Patil P.M.; Shankar H.F.

Published:2023-01-01
DOI:10.1080/10407782.2023.2195131

研究背景

在当今工业领域中,使用混合纳米颗粒来改善热过程是一种重要的方法。然而,目前存在一个问题:其他非牛顿液体的应用受到了限制。因此,研究人员需要寻找一种新的替代方法。在化学工程领域,Eyring-Powell纳米流体是一种很有前途的选择。与其他碳形式不同的是,纳米管由于其纳米结构和碳原子之间的强键合而具有出色的电导率、拉伸强度和热导率。本研究使用了单壁和多壁碳纳米管(SWCNT和MWCNT)以及氧化铁纳米颗粒,形成了CNTs-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>三元混合纳米流体。

研究内容

本文通过对CNTs-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>三元混合纳米流体的研究,解决了热辐射和熵对细长圆柱上混合对流三元(SWCNT-MWCNT-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>)Eyring-Powell纳米流体流动的影响问题。通过将控制偏微分方程转化为无量纲形式,然后应用准线性化技术和隐式有限差分方法对转化后的方程进行离散化处理。研究发现,CNTs-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>三元混合纳米流体的应用可以提高热传递速率,并且随着三元混合纳米流体值的增加,流体速度降低,液体温度升高。相比于单一纳米流体和混合纳米流体,Eyring-Powell纳米流体的阻力系数分别提高了16%,20%和15%。增加温度差比可以提高热传递,减少熵生成并提高Bejan数。

研究意义

本文的创新点在于使用CNTs-Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>三元混合纳米流体来提高热传递速率,这对于工业领域的热过程改进具有重要意义。此外,研究结果也为化学工程领域提供了一种新的替代方法。

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