磁流体动力学与粘性耗散作用下可渗透表面间血液基杂化纳米流体挤压的数学模拟研究

本研究针对可渗透表面间血液基杂化纳米流体的传输难题，通过数学建模系统分析了磁流体动力学(MHD)效应与粘性耗散的耦合作用。研究人员采用数值模拟方法揭示了流速场、温度场的分布规律，为开发新型生物医学微流体器件提供了理论依据，在人工心脏瓣膜优化和靶向给药系统设计中具有重要应用价值。

　　

这项研究构建了精妙的数学模型，模拟了被两个可渗透表面"夹击"的血液基杂化纳米流体(hybrid nanofluid)的流动行为。当外界施加磁场时，会产生神奇的磁流体动力学(Magnetohydrodynamics, MHD)效应，就像给流动的血液"踩刹车"一样。研究人员特别关注了粘性耗散(viscous dissipation)这个"发热元凶"，它会让流体在挤压过程中温度飙升。

通过复杂的偏微分方程求解，研究揭示了纳米颗粒浓度与渗透率这对"黄金搭档"如何影响流速分布。有意思的是，增大哈特曼数(Ha)会让流体像被"冻住"一样减速，而提高 Brinkman 数(Br)则像打开了"电热毯"，显著提升温度场。这些发现为设计新一代智能生物医疗器械提供了重要启示，比如可以精确控温的微流控芯片(microfluidic chip)，或是能自动调节血流速度的人造血管。