Analisi di irreversibilità di nanofluido ibrido elettromagnetico per Cattaneo

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 4288 (2023) Citare questo articolo

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Per ottenere una migliore capacità di trasmissione del calore dei fluidi ordinari, vengono utilizzati nuovi nanofluidi ibridi (HNF) con un esponente termico notevolmente maggiore rispetto ai nanofluidi (NF). Gli HNF, che hanno un esponente termico maggiore degli NF, vengono applicati per aumentare le capacità HT dei fluidi normali. Nanoparticelle a due elementi mescolate in un fluido base costituiscono gli HNF. Questa ricerca indaga le caratteristiche del flusso e dell'HT dell'HNF su una superficie liscia. Di conseguenza, il modello geometrico viene spiegato utilizzando la simmetria. La tecnica comprende il fattore di forma delle nanoparticelle, la magnetoidrodinamica (MHD), i mezzi porosi, Cattaneo-Christov e gli effetti del flusso di calore radiativo termico. Le equazioni governanti vengono risolte numericamente utilizzando un metodo noto come metodo degli elementi finiti Galerkin (FEM). In questo studio, l'acqua H2O è stata utilizzata come fluido viscoso e viscoso ed è stato studiato l'HNF. In questo fluido si trovano nanoparticelle di rame (Co) e lega di titanio (Ti6Al4V). Il livello HT di un tale fluido (Ti6Al4V-Co/H2O) è costantemente aumentato rispetto ai normali NF Co-H2O, il che rappresenta una scoperta significativa emersa da questo lavoro. L'inclusione di nanoparticelle aiuta a stabilizzare il flusso di un nanofluido e mantiene la simmetria della forma del flusso. La conduttività termica è massima nello strato a forma di lamina limite e minima nelle nanoparticelle a forma di sfera. L'entropia di un sistema aumenta di tre caratteristiche: il loro rapporto per dimensione frazionaria, le loro qualità irradiate e le loro modifiche alla conduttività termica. Le principali applicazioni di questo esame sono le implementazioni biologiche e mediche come i dispositivi impiantabili dentali e ortopedici, nonché altri dispositivi come viti e piastre perché possiedono un insieme favorevole di caratteristiche come buoni biomateriali, resistenza alla corrosione e all'usura e ottime caratteristiche meccaniche caratteristiche.

I nanofluidi (NF) sono stati considerati come una potenziale soluzione fluida diversa per migliorare la competenza e l’efficacia dei sistemi attuali in contesti manifatturieri, commerciali e residenziali. Numerosi vantaggi derivanti dall’aumento dell’efficienza del sistema termico includono un minore impatto ambientale, un minor consumo di energia e prezzi più bassi. L'adeguatezza dei NF per l'uso nei sistemi attuali è stata recentemente valutata in termini di costi e impatto ambientale utilizzando approcci di sostenibilità. Gli studi termici sono una delle sue applicazioni più importanti. Il consumo energetico dei sistemi termici è essenziale nell’ambiente globale. È stato dimostrato che diverse letture aumentano le prestazioni dei sistemi termici basati su questi elementi, compreso l'impiego di varie risorse, i liquidi prodotti, le proposte di processo e l'integrazione di informazioni nuove per l'edilizia ad energia pulita, risultando in una spiegazione ottimale. Aumentare la superficie termica dei convertitori termici per recuperarne le prestazioni attuali è una delle soluzioni più studiate; tuttavia, questa modifica comporta un accumulo di materiale e un aumento dei costi di produzione. Al fine di garantire uno sviluppo tecnico a lungo termine, Bretado et al.1 hanno sottolineato l'espansione dei NF nelle applicazioni termiche e hanno offerto una revisione dei loro vantaggi e delle zone di opportunità. Il recupero del calore di scarto, che tenta di recuperare le perdite di energia sotto forma di calore, lavoro o energia, è stato studiato da Olabi et al.2. Affermano che gli NF sono fluidi termovettori ad alte prestazioni sviluppati di recente. Tre fattori cruciali identificati da Wang et al.3 hanno un impatto sull'uso di NF mono e ibridi nei tubi di calore. Consistenza, conducibilità termica e viscosità. Viene descritta l'applicazione della crescita o dell'inibizione del trasferimento di calore, nonché l'utilizzo di NF in una varietà di categorie di tubi termici. L'apprendimento automatico viene esplorato nel contesto dei NF (conduttività termica e viscosità dinamica) e dei tubi di calore caricati con NF. L'Eid4 ha esaminato gli sviluppi attuali delle caratteristiche termiche e delle applicazioni NF in una varietà di campi ingegneristici, che vanno dalla medicina NF all'energia rinnovabile. Quest’ultimo ha visto alcuni importanti progressi in termini di flessibilità e slancio, che hanno un impatto sulle tecnologie militari e di protezione. Di conseguenza, sono state studiate e rese disponibili applicazioni specializzate di NF nella ricerca spaziale, nell'energia solare, nella medicina NF, negli scambiatori di temperatura, nei tubi di calore e nel congelamento dei componenti elettronici. Gupta et al.5 hanno esaminato gli attuali progressi della NF nei collettori solari e il modo in cui viene utilizzata oggigiorno. Hanno scoperto che l’utilizzo di un fluido termovettore di prima qualità con eccezionali proprietà fisico-termiche, come un’elevata conduttività termica, è il modo più efficiente per aumentare le prestazioni di un sistema di energia solare, e NF è l’opzione migliore per farlo. Secondo Salilih et al.6, l'uso di NF ha comportato una diminuzione del calore del liquido in uscita dal condensatore, aumentando l'efficacia dello schema solare.