关于在非线性拉伸板上由辐射化学活性作用引发的Burgers纳米流体流动的数值研究

《Scientific Reports》：Numerical investigation of radiative chemically reactive induced-mhd burgers’ nanofluid flow over a nonlinear stretching sheet

　　

摘要

本研究探讨了在具有诱导磁场、热辐射以及一级化学反应的非线性拉伸面上，不可压缩导电Burgers纳米流体的稳态二维边界层流动、传热和传质特性。纳米粒子的输运通过考虑布朗运动和热泳效应的Buongiorno纳米流体模型来描述。通过与非线性拉伸速度\(\:{U}_{w\left(x\right)}=\:{ax}^{m}\)相关的适当相似变换，将控制方程组简化为非线性常微分方程组。该边值问题通过结合四阶龙格-库塔方法和牛顿-拉夫森迭代法的射击法进行数值求解。通过将本研究的结果与极限情况下的已有研究结果进行比较，验证了该数值方法的准确性，两者吻合度极高。研究表明，洛伦兹力会导致磁参数显著改变速度分布，而热辐射、布朗运动和热泳参数则会影响边界层中的温度分布。此外，施密特数和化学反应参数的增加会降低浓度分布。研究还详细分析了皮肤摩擦系数、努塞尔数和谢伍德数的变化情况。本研究结果可应用于聚合物挤出工艺、热管理系统、电磁流量控制以及基于纳米流体的冷却技术等领域。