Document
Effects of second-order slip and viscous dissipation on the analysis of the boundary layer flow and heat transfer characteristics of a casson fluid.
Identifier
https://doi.org/10.24200/squjs.vol21iss1pp48-63
Source
Sultan Qaboos University Journal for Science. v. 21, no. 1, P. 48-63.
Contributors
Pop, Ioan., Author
Country
Oman.
City
Muscat.
Publisher
College of Science, Sultan Qaboos University.
Gregorian
2016-11-01
Language
English
Subject
English abstract
The aim of the present study is to analyze numerically the steady boundary layer flow and heat transfer characteristics of Casson fluid with variable temperature and viscous dissipation past a permeable shrinking sheet with second order slip velocity. Using appropriate similarity transformations, the basic nonlinear partial differential equations have been transformed into ordinary differential equations. These equations have been solved numerically for different values of the governing parameters namely: shrinking parametersuction parameterCasson parameterfirst order slip parametersecond order slip parameter Prandtl number and the Eckert number using the bvp4c function from MATLAB. A stability analysis has also been performed. Numerical results have been obtained for the reduced skin-friction, heat transfer and the velocity and temperature profiles. The results indicate that dual solutions exist for the shrinking surface for certain values of the parameter space. The stability analysis indicates that the lower solution branch is unstable, while the upper solution branch is stable and physically realizable. In addition, it is shown that for a viscous fluida very good agreement exists between the present numerical results and those reported in the open literature. The present results are original and new for the boundary-layer flow and heat transfer past a shrinking sheet in a Casson fluid. Therefore, this study has importance for researchers working in the area of non-Newtonian fluids, in order for them to become familiar with the flow behavior and properties of such fluids.
ISSN
2414-536 X
Arabic abstract
الهدف من هذه الدراسة هو تحليل خصائص تدفق الطبقة الحدودية الثابتة ونقل الحرارة لسائل كاسون رقميًا بدرجة حرارة متغيرة وتبديد اللزوجة عبر صفيحة انكماش نفاذة بسرعة انزلاق من الدرجة الثانية. باستخدام تحويلات التشابه المناسبة، تم تحويل المعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية الأساسية إلى معادلات تفاضلية عادية. تم حل هذه المعادلات رقميًا لقيم مختلفة من المعلمات الحاكمة وهي: معلمات الانكماش معلمة الشفط معلمة كاسون معلمة الانزلاق من الدرجة الأولى معلمة الانزلاق من الدرجة الثانية رقم براندتل ورقم إيكرت باستخدام دالة bvp4c من MATLAB. كما تم إجراء تحليل الاستقرار. تم الحصول على نتائج عددية للاحتكاك السطحي المنخفض ونقل الحرارة وملامح السرعة ودرجة الحرارة. تشير النتائج إلى وجود حلول مزدوجة لسطح الانكماش لقيم معينة من مساحة المعلمة. يشير تحليل الاستقرار إلى أن فرع الحل السفلي غير مستقر، بينما فرع الحل العلوي مستقر وقابل للتحقيق فعليًا. بالإضافة إلى ذلك، يُظهر هذا البحث توافقًا جيدًا بين النتائج العددية الحالية وتلك المنشورة في المراجع العلمية في السوائل اللزجة. تُعدّ هذه النتائج أصلية وجديدة فيما يتعلق بتدفق الطبقة الحدودية وانتقال الحرارة عبر صفيحة انكماش في سائل كاسون. لذلك، تُعدّ هذه الدراسة مهمة للباحثين العاملين في مجال السوائل غير النيوتونية، لتمكينهم من التعرف على سلوك وخصائص هذه السوائل.
Category
Journal articles