การวิเคราะห์เชิงตัวเลขของการไหลไม่คงตัวของนาโนฟลูอิดไฮบริดสามชนิดที่มีอิทธิพลเชิงไฟฟ้าความหนืด скачать в хорошем качестве

การวิเคราะห์เชิงตัวเลขของการไหลไม่คงตัวของนาโนฟลูอิดไฮบริดสามชนิดที่มีอิทธิพลเชิงไฟฟ้าความหนืด

บทความวิจัยนี้นำเสนอการวิเคราะห์เชิงตัวเลขของการไหลของ นาโนฟลูอิดไฮบริดสามชนิด (ternary hybrid nanofluid) ที่เคลื่อนที่อยู่ระหว่าง แผ่นขนานอนันต์สองแผ่น ซึ่งกำลังถูก “บีบเข้าหากัน” (squeezing) ของไหลที่ใช้เป็นส่วนผสมขั้นสูง โดยนำอนุภาคนาโน ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO₂), อะลูมิเนียมออกไซด์ (Al₂O₃) และ ซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO₂) แขวนลอยอยู่ในของไหลฐาน ไกลคอล–น้ำ (glycol–water) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนและการถ่ายเทมวล ผู้วิจัยศึกษาว่าปัจจัยทางฟิสิกส์หลายอย่าง—เช่น สนามแม่เหล็ก, ปฏิกิริยาเคมี, และ พลังงานกระตุ้น (activation energy)—ส่งผลต่อความเร็วของการไหลและสมรรถนะด้านความร้อนของของไหลอย่างไร โดยแปลงสมการอนุพันธ์ย่อยที่ซับซ้อน (PDEs) ให้เป็นสมการอนุพันธ์สามัญ (ODEs) แล้วใช้ วิธีพาราเมตริกคอนทินิวเอชัน (parametric continuation method) เพื่อจำลองสถานการณ์ที่พบในงานอุตสาหกรรมและวิศวกรรม ผลการศึกษาแสดงว่า การเติมอนุภาคนาโนทั้งสามชนิดนี้ช่วย เพิ่มอัตราการถ่ายเทความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ ขณะเดียวกัน ปัจจัยอย่าง เลขลูอิส (Lewis number) และ พลังงานกระตุ้น ทำให้ การถ่ายเทมวลเร็วขึ้น โดยรวมแล้ว บทความนี้ให้กรอบการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมสำหรับทำความเข้าใจพฤติกรรมของของไหลที่มีผล “ไฟฟ้าความหนืด” (electroviscous) ในงานเทคโนโลยีขั้นสูง เอกสารสรุปนี้อธิบายการศึกษาการไหลเชิงตัวเลขของ นาโนฟลูอิดไฮบริดสามชนิดที่มีลักษณะไม่คงตัว (unsteady) และมีอิทธิพลเชิง ไฟฟ้าความหนืด (electroviscous) ระหว่างแผ่นขนานอนันต์ที่ถูกบีบเข้าหากัน เป้าหมายคือเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทพลังงานและการถ่ายเทมวลเพื่อการใช้งานเชิงอุตสาหกรรม/วิศวกรรม เช่น ระบบหล่อลื่น (lubrication equipment), กระบวนการผลิตพอลิเมอร์ (polymer processing) และ เทคโนโลยีชีวภาพ (biotechnology) การผสมอนุภาคนาโน TiO₂, Al₂O₃, SiO₂ ลงในของไหลพา (carrier fluid) แบบไกลคอล/น้ำ ทำให้เห็นว่านาโนฟลูอิดไฮบริดสามชนิดมีสมรรถนะดีกว่าสารละลายทั่วไปอย่างชัดเจน โดยผลสำคัญระบุว่า • การเติมอนุภาคนาโนทั้งสามชนิดช่วย เพิ่มทั้งความเร็วของของไหลและอัตราการถ่ายเทพลังงาน/ความร้อน • การถ่ายเทมวล เร็วขึ้น เมื่อเพิ่ม พลังงานกระตุ้น, อัตรา ปฏิกิริยาเคมี, และ เลขลูอิส • ในทางกลับกัน สนามแม่เหล็ก และผลแบบ Darcy–Forchheimer ทำหน้าที่เป็นแรงต้าน ลดความเร็วการไหล การคำนวณใช้ parametric continuation method และมีการตรวจสอบความถูกต้องโดยเทียบกับงานวิจัยเดิม ทำให้งานนี้เป็นกรอบที่ครอบคลุมสำหรับทำความเข้าใจผลรวมของ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า และ ปฏิกิริยาเคมี ที่มีต่อระบบของไหลซับซ้อนประเภทนี้ M. Bilal, A. El-S. Ahmed, R. A. El-Nabulsi, N. A. Ahammad, K. A. M Alharbi, M. A. Elkotb, W. Anukool, and A. S. A. Zedan, “Numerical analysis of an unsteady electroviscous ternary hybrid nanofluid flow with chemical reaction and activation energy across parallel plates,” Micromachines 2022, 13(6), 874. https://doi.org/10.3390/mi13060874