预测框架来评估三元纳米复合材料在表面上受到了新的物理视角
1Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, Prince Mohammad Bin Fahd University, 31952, Al Khobar, Saudi Arabia. sbilal@pmu.edu.sa.
Scientific reports
|March 12, 2025
概括
这项研究引入了三元纳米流体与石墨烯氧化物 (GO),铜 (Cu) 和银 (Ag) 纳米颗粒在煤油中,以提高热性能. 三级纳米流体显示改善了热分布,而磁场显著增加了皮肤摩擦.
科学领域:
- * 纳米流体和传热技术
- * 材料科学与工程 * 材料科学与工程
- * 计算流体动力学
背景情况:
- *先进的热流体对于现代技术和大规模工业过程至关重要.
- *纳米粒子增强流体的导热性,从而提高了热工程系统的效率.
- *三级纳米流体,三种不同的纳米颗粒的悬浮,为优化热性能提供了一种新的方法.
研究的目的:
- *通过将三元纳米粒子 (氧化石墨烯,铜,银) 纳入长长的表面上的煤油流中,优化一个工作系统.
- * 分析这种三元纳米流体的热和动量传输特性.
- * 调查磁场和辐射热传递对系统性能的影响.
主要方法:
- *运输方程的数学建模,使用相似性转换将PDEs转换为ODEs.
- * 数字模拟使用射击和Runge-Kutta方法进行结果计算.
- * 机器学习 (Levenberg-Marquardt算法) 的应用用于参数预测.
主要成果:
- *单粒子分散比混合或三元纳米粒子更能改善动量配置,而三元纳米流体则提高了热分布.
- *由于磁场,皮肤摩擦系数增加了高达74%.
- *与线性辐射相比,二次热辐射将热流系数加大约5%.
结论:
- * 三级纳米流体,特别是煤油中的GO-Cu-Ag,在工程系统中增强热传输方面具有重大潜力.
- *磁场和二次辐射效应在优化传热和流体动力学方面发挥着至关重要的作用.
- * 该研究为设计使用先进纳米流体的高效热管理系统提供了宝贵的见解.
