Cattaneo용 전자기 하이브리드 나노유체의 비가역성 분석

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 4288(2023) 이 기사 인용

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일반 유체의 더 나은 열 전달 용량을 얻기 위해 나노유체(NF)보다 훨씬 더 큰 지수 열을 갖는 새로운 하이브리드 나노유체(HNF)가 사용됩니다. NF보다 열 지수가 더 큰 HNF는 일반 유체의 HT 용량을 늘리기 위해 적용되고 있습니다. 기본 유체에 혼합된 2원소 나노입자가 HNF를 구성합니다. 이 연구는 매끄러운 표면을 가로지르는 HNF의 흐름과 HT 특성을 조사합니다. 결과적으로 기하학적 모델은 대칭을 사용하여 설명됩니다. 이 기술에는 나노입자 형상 인자, 자기유체역학(MHD), 다공성 매체, Cattaneo-Christov 및 열 복사 열유속 효과가 포함됩니다. 지배 방정식은 Galerkin 유한 요소법(FEM)으로 알려진 방법을 사용하여 수치적으로 해결됩니다. 본 연구에서는 H2O-물을 아이러니하고 점성이 있는 부적합유체로 활용하고 HNF를 조사하였다. 이 유체에서는 구리(Co) 및 티타늄 합금(Ti6Al4V) 나노입자가 발견됩니다. 이러한 유체(Ti6Al4V-Co/H2O)의 HT 수준은 일반 Co-H2O NF에 비해 꾸준히 증가했는데, 이는 이 연구에서 중요한 발견입니다. 나노입자를 포함하면 나노유체 흐름의 안정화에 도움이 되고 흐름 형태의 대칭성을 유지합니다. 열전도도는 경계층 모양의 층에서 가장 높고 구형 나노입자에서 가장 낮습니다. 시스템의 엔트로피는 세 가지 특성, 즉 분수 크기 비율, 복사 특성 및 열전도도 변화에 따라 증가합니다. 이 시험의 주요 응용 분야는 치과 및 정형외과 이식형 장치와 같은 생물학적 및 의학적 구현뿐만 아니라 나사 및 플레이트와 같은 기타 장치입니다. 왜냐하면 우수한 생체 재료, 내식성 및 마모, 우수한 기계적 특성과 같은 유리한 특성 세트를 보유하고 있기 때문입니다. 형질.

나노유체(NF)는 제조, 상업 및 주거 환경에서 현재 시스템의 역량과 효율성을 향상시키기 위한 잠재적인 다양한 유체 솔루션으로 간주되어 왔습니다. 열 시스템 효율 증가로 인한 수많은 이점에는 환경 영향 감소, 에너지 사용 감소, 가격 절감 등이 있습니다. 현재 시스템에 사용하기 위한 NF의 적합성은 최근 지속 가능성 접근 방식을 활용하여 비용 및 환경 영향 측면에서 평가되었습니다. 열 연구는 가장 중요한 응용 분야 중 하나입니다. 열 시스템의 에너지 소비는 지구 환경에 필수적입니다. 다양한 자원의 사용, 생산된 액체, 공정 제안, 청정 에너지 건물을 위한 새로운 정보 통합을 포함하여 이러한 요소를 기반으로 열 시스템의 성능을 향상시키는 여러 가지 판독 결과가 나타나 최적의 설명을 제공합니다. 현재 성능을 회복하기 위해 열 변환의 열 표면적을 늘리는 것은 가장 많이 조사된 솔루션 중 하나입니다. 그러나 이러한 수정으로 인해 재료가 축적되고 생산 비용이 증가합니다. 장기적인 기술 개발을 보장하기 위해 Bretado 등1은 열 응용 분야에서 NF의 확장을 강조하고 그 이점과 기회 영역에 대한 검토를 제공했습니다. 열, 일, 전력 등 에너지 손실을 회수하려는 폐열 회수는 Olabi et al.2에 의해 연구되었습니다. 그들은 NF가 최근 개발된 고성능 열전달 유체라고 주장합니다. Wang et al.3이 확인한 세 가지 중요한 요소는 히트 파이프에서 모노 및 하이브리드 NF의 사용에 영향을 미칩니다. 일관성, 열전도율 및 점도. 열 전달 성장 또는 억제의 적용과 다양한 히트 파이프 범주에서 NF의 사용이 설명됩니다. 기계 학습은 NF(열전도도 및 동적 점도) 및 NF 충전 히트 파이프의 맥락에서 탐구됩니다. NF 의학부터 재생 가능 에너지에 이르기까지 다양한 엔지니어링 분야에서의 NF 열 특성 및 응용 분야의 현재 개발이 Eid4에 의해 조사되었습니다. 후자는 군사 및 방패 기술에 영향을 미치는 유연성과 추진력의 몇 가지 주요 발전을 확인했습니다. 그 결과, 우주 연구, 태양 에너지, NF 의학, 온도 교환기, 히트 파이프 및 전자 냉동 분야의 전문적인 NF 응용 프로그램이 연구되어 제공되었습니다. Gupta et al.5는 태양열 집열기에서 NF의 현재 발전과 현재 어떻게 활용되는지 조사했습니다. 그들은 높은 열전도율 등 뛰어난 열물리적 특성을 지닌 프리미엄 열전달 유체를 사용하는 것이 태양에너지 시스템의 성능을 높이는 가장 효율적인 방법이며, 이를 위한 최선의 선택이 NF라는 사실을 발견했습니다. Salilih et al.6에 따르면 NF를 사용하면 응축기를 떠나는 액체의 열이 감소하여 태양열 발전 방식의 효율성이 증가합니다.