不可逆机制与热力学对具有热泳效应和布朗运动的化学反应性麦克斯韦混合纳米流体流动的影响：纳米技术应用

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Irreversible Mechanism and Thermodynamics Impact on Chemically Reactive Maxwell Hybrid Nanofluid Flow with Thermophoresis and Brownian Motion: Nanotechnology Applications

针对Maxwell流体在激活能、多孔介质等条件下的传热传质效率不足问题，结合布朗运动与热ophoresis效应，通过相似转换将非线性PDE转化为ODE，数值求解后得出增强MHD和孔隙介质降低流体动量，热辐射参数增加熵生成与贝 Jensen数，布朗运动参数提高熵生成，应用广泛。

　　

摘要

本文研究了具有粘性耗散和熵产生的化学反应性Maxwell混合纳米流体流动中的不可逆机制及其热力学影响。通过引入布朗运动和热泳现象来提高传热和传质效率。作者指出，在考虑活化能、多孔介质、焦耳加热、热泳以及布朗扩散与传热和熵产生共同作用的情况下，关于Maxwell流体的研究相对较少，因此本文旨在填补这一研究空白。本研究有助于优化复杂流体系统中的热管理和反应动力学。本文以Al₂O₃和SiO₂纳米颗粒与基础流体SA混合形成的混合纳米流体为例进行了探讨。通过相似性转换，将控制性的非线性偏微分方程（PDEs）转化为常微分方程（ODEs），并采用数值方法进行计算。研究结果表明：增强磁流体动力学（MHD）效应和多孔介质效果可以降低流体动量；提高热辐射强度能够提升温度；增加施密特数（Schmidt number）会促进化学反应，从而降低流体浓度；提高热辐射参数会增加熵产生和贝詹数（Bejan number）；而增强布朗运动参数同样会提升熵产生。这项研究在电子产品的冷却系统、发电厂和发动机等领域具有广泛应用，同时在药物输送系统、微流控设备以及节能制造过程中也具有重要意义，有助于优化复杂流体系统中的传热和反应动力学。

本文研究了具有粘性耗散和熵产生的化学反应性Maxwell混合纳米流体流动中的不可逆机制及其热力学影响。通过引入布朗运动和热泳现象来提高传热和传质效率。作者指出，在考虑活化能、多孔介质、焦耳加热、热泳以及布朗扩散与传热和熵产生共同作用的情况下，关于Maxwell流体的研究相对较少，因此本文旨在填补这一研究空白。本研究有助于优化复杂流体系统中的热管理和反应动力学。本文以Al₂O₃和SiO₂纳米颗粒与基础流体SA混合形成的混合纳米流体为例进行了探讨。通过相似性转换，将控制性的非线性偏微分方程（PDEs）转化为常微分方程（ODEs），并采用数值方法进行计算。研究结果表明：增强磁流体动力学（MHD）效应和多孔介质效果可以降低流体动量；提高热辐射强度能够提升温度；增加施密特数（Schmidt number）会促进化学反应，从而降低流体浓度；提高热辐射参数会增加熵产生和贝詹数（Bejan number）；而增强布朗运动参数也会提升熵产生。这项研究在电子产品的冷却系统、发电厂和发动机等领域具有广泛应用，同时在药物输送系统、微流控设备以及节能制造过程中也具有重要意义，有助于优化复杂流体系统中的传热和反应动力学。