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Galerkin finite element analysis of magneto-hydrodynamic natural convection of Cu-water nanoliquid in a baffled u-shaped enclosure

引用

Propulsion and Power Research 2020年第4期9卷 383-393页

作者： A.Zaim A.Aissa F.Mebarek-Oudina B.Mahanthesh G.Lorenzini M.Sahnoun M.El Ganaoui BLSTE Laboratory Faculty of Science and TechnologyUniversity of MascaraMascaraAlgeria Labor atoire de Physique Quantique de La Matiere et Moderation Mathematique(LPQ3M) Universite Mustapha Stambouli de MascaraMascaraAlgeria Department of Physics Faculty of SciencesUniversity of 20 Aoiit 1955-SkikdaSkikda2100Algeria Labor atoire des Materiaux et Genie Energetique(LMGE) University of 20 Aout 1955-SkikdaSkikda2100Algeria Department of Mathematics CHRIST(Deemed to Be University)Bangalore560029India Department of Engineering and Architecture University of Parma.Parco Area Delle Scienze 1H1/A43124ParmaItaly Labor atoire energetique de Longvy(FJV/LERMAB) Universite de LorraineFrance

In this paper,single-phase homogeneous nanofluid model is proposed to investigate the natural convection of magneto-hydrodynamic(MIID)flow of Newtonian Cu—H20 nanoliquid in a baffled u-shaped enclosure.The Brinkman model and Wasp model are considered to measure the effective dynamic viscosity and effective thermal conductivity of the nanoliquid coreespondingly.Nanoliquid's effective properties such as specific heat,density and thermal expansion coefficient are modeled using mixture theory.The complicated PDS(partial differential system)is treated for numeric solutions via the Galerkin finite element method.The pertinent parameters Hartmann number(1≤Ha≤60),Rayleigh number(10^(3)≤Ra≤10^(6))and nanoparticles volume fraction (0% ≤Ф≤4%) are taken for the parametric analysis, and it is conducted via streamlines and isotherms. Excellent agreement between numerical results and open literature. It is ascertained that heat transfer rate enhances with Rayleigh number Ra and volume fraction 0, however it is diminished for laiger Hartmann number Ha.

关键词： Natural convection Nanoliquid Rayleigh number baffled u-shaped Nusselt number Galerkin finite element method

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