Resumen

Se investigan las influencias de la radiación térmica y las nanopartículas en el flujo por convección libre y la transferencia de calor de nanofluidos Casson sobre una placa vertical. Los sistemas gobernantes de ecuaciones diferenciales parciales no lineales de los procesos de flujo y transferencia de calor se convierten en sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales mediante transformaciones de similitud. Los sistemas resultantes de ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales totalmente acopladas se resuelven utilizando el método de transformación diferencial con la técnica de aproximación de Padé. La precisión de los métodos analíticos desarrollados se verifica comparando sus resultados con los de trabajos anteriores presentados en la literatura. Posteriormente, las soluciones analíticas se utilizan para investigar los efectos de la radiación térmica, el número de Prandtl, la fracción de volumen de nanopartículas, la forma y el tipo en el comportamiento del flujo y la transferencia de calor de varios nanofluidos sobre la placa plana. Se observa que tanto la velocidad y la temperatura del nanofluido como las capas límite viscosa y térmica aumentan con el incremento del parámetro de radiación térmica. La velocidad del nanofluido disminuye y la temperatura del nanofluido aumenta, respectivamente, a medida que aumentan el número de Prandtl y la fracción volumétrica de las nanopartículas en el fluido base. La disminución de la velocidad y el aumento de la temperatura son mayores en las nanopartículas con forma de lámina y les siguen las nanopartículas con forma de plaqueta, cilindro, ladrillo y esfera, respectivamente. Utilizando un fluido base común a todos los tipos de nanopartículas, se establece que la disminución de la velocidad y el aumento de la temperatura son mayores en las nanopartículas de TiO2 y les siguen las de CuO, Al2O3 y SWCNT, por este orden. Se espera que el presente estudio mejore la comprensión de los problemas de la capa límite de convección libre del fluido Casson bajo las influencias de la radiación térmica y las nanopartículas, tal como se aplica en diversos procesos de ingeniería.

• Materias:Catálisis Cinética química Cinética Propiedades termodinámicas Termodinámica Dinámica de fluidos Adsorción
• Subjects:Catalysis Chemical kinetics Kinetics Thermodynamic properties Thermodynamics Fluid dynamics Adsorption
• Palabras claves:ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales, radiación térmica, nanopartículas, temperatura, velocidad, incremento, sistemas, número de Prandtl, problemas de capa límite de convección libre, ecuaciones diferenciales parciales no lineales
• Keywords:nonlinear ordinary differential equations, thermal radiation, nanoparticles, temperature, velocity, increase, systems, Prandtl number, free convection boundary layer problems, nonlinear partial differential equations