MHD 및 점성 소산 영향을 고려한 3D 표면을 통과하는 커플 스트레스 삼원 하이브리드 나노유체 흐름에서 에너지 전달을 위한 수학적 시뮬레이션

본 연구 논문은 자성유체역학(MHD) 및 점성 소산의 영향을 포함하여 3D 신장 표면을 가로지르는 커플 스트레스 삼원 하이브리드 나노유체 흐름에서 열 전달 향상을 위한 종합적인 수학적 모델링과 수학적 시뮬레이션을 연구하는 것을 목표로 한다. 삼원 하이브리드 나노유체는 열전도율과 에너지 전달 특성을 향상시키기 위해 혈액 기반의 비뉴턴 유체에 티타니아 산화물, 알루미나 산화물, 은 나노입자 세 가지 다른 나노입자가 현탁된 혼합물로 구성된다. 운동량과 에너지 전달을 지배하는 비선형 편미분방정식(NLPDEs) 체계가 적절한 유사 변환을 통해 상미분방정식(NLODEs)으로 정리 및 집중된다. 변환된 방정식은 호모토피 해석법을 이용해 반수치적으로 풀이된다. 자기장 강도(MHD), 커플 스트레스 매개변수, 나노입자 부피 분율, 카슨 매개변수, 다르시 다공성 매개변수, 에커트 수와 같은 중요 변수들이 속도와 에너지 분포에 미치는 영향이 상세히 분석된다. 결과는 다르시 매개변수, 커플 스트레스 매개변수, MHD 매개변수의 증가가 속도장을 감소시키며, 나노입자 부피 분율의 증가는 이를 증가시킴을 보여준다. 에커트 수와 MHD 매개변수는 열 전달 속도를 증가시킨다. 이러한 발견은 고급 나노유체 기술과 비뉴턴 효과를 포함한 복잡한 기하학적 구조의 열 시스템 최적화에 유용한 통찰을 제공한다. 삼중 하이브리드 나노유체는 비뉴턴 거동과 운동성 미생물 특성으로 인해 열에 민감한 공정, 생의학 응용 및 생물반응기 등 첨단 제조 공정에 활용될 가능성이 있다.