Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Some problems of Newtonian and non-Newtonian nanofluids flow with heat and mass transfer /
المؤلف
Essawy, Mohamed Abd El-Naby Ibrahim.
هيئة الاعداد
باحث / محمد عبد النبي إبراهيم عيسوي
مشرف / أحمد عبد القادر رمضان
مشرف / نبيل توفيق محمد الضبع
مشرف / حازم علي عطية
مشرف / علاء هاشم عبد الحميد
الموضوع
Non-Newtonian fluids. Fluid mechanics.
تاريخ النشر
2020.
عدد الصفحات
256 P. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
الدكتوراه
التخصص
علوم الحاسب الآلي
الناشر
تاريخ الإجازة
26/11/2019
مكان الإجازة
جامعة بني سويف - كلية العلوم - رياضيات
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 310

from 310

Abstract

في هذه الرسالة تمت دراسة حركة بعض الموائع النانونية النيوتونية و غير النيوتونية في وجود إنتقال حراري و كتلي، تحت تأثير بعض القوى الخارجية على أسطح مختلفة خلال أوساط مسامية, حيث تمت نمذجة هذه الحركات رياضياً إلى معادلات تفاضلية جزئية غير خطية و التي تم تحويلها إلى الصورة غير البعدية. و قد أمكن حل هذه المعادلات عددياً في وجود شروط حدية مناسبة، و من ثم الحصول على توزيعات السرعة و الحرارة و التركيز بالإضافة إلى معدلات إنتقال الحرارة والكتلة، و كذلك معاملات الإحتكاك كدوال في بارامترات المسألة الفيزيائية حيث تمت دراسة تأثير هذه البارامترات، و وجد أنها تلعب دوراً هاماً في التحكم في هذه الحلول. و الدراسة تستمد أهميتها من كون أن لها تطبيقات حيوية هامة في مجالات علمية مختلفة مثل الطب و الصناعة و المفاعلات الذرية و غيرها . و تتكون الرسالة من خمسة أبواب مسبوقة بملخص باللغة الإنجليزية و متبوعة بآخر باللغة العربية، كما تحتوي على العديد من الأشكال البيانية و الجداول الموضحة للنتائج التي تم الحصول عليها و أيضاً قائمة بالأبحاث و المراجع العلمية الحديثة ذات الصلة الوثيقة بموضوع الدراسة.
الباب الأول
و يتضمن مقدمة عامة عن بعض المفاهيم التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بموضوع الرسالة, و نبذة عن تصنيف الموائع و عرض للمعادلات الرياضية التي تصف بعض الموائع النيوتونية و الغير نيوتونية و كذلك المعادلات الأساسية التي تحكم تدفق المائع (معادلات الإتصال والحركة), بالإضافة إلى ظواهر انتقال الحرارة والكتلة بأنواعها المختلفة ومعادلاتها الأساسية (معادلات الحرارة والتركيز). كما تم سرد بعض العوامل الفيزيائية التي تؤثر على تدفق الموائع وكيفية نمذجتها، مثل (توليد الحرارة / الامتصاص، الإشعاع الحراري، التفاعل الكيميائي، الشفط / الحقن، مسامية الوسط، الحركة البراونية والانتشار الحراري للجسيمات النانونية المعلقة). تم عرض موجز للتدفقات المغناطيسية الهيدروديناميكية (MHD) ومعادلاتها. كما عرض هذا الباب مقدمة عن السوائل النانونية من حيث (التحضير، الخصائص، المزايا، النمذجة والتطبيقات). و أخيرًا، تم توضيح طريقة الفروق المحدودة (FDM) كتقنية مستخدمة في إيجاد الحل العددي.
الباب الثاني
و يقدم هذا الباب دراسة حول التدفق المغناطيسي الهيدروديناميكي في وسط مسامي لمائع (نانوي) لزج موصل للكهربية وغير قابل للإنضغاط في نقطة ركود محورية ثلاثية الأبعاد (تدفق هومان) مع انتقال الحرارة والكتلة. كما تتأثر حركة هذا المائع بمجال مغناطيسي خارجي و في وجود (شفط أو حقن) في الإتجاه العمودي على مستوى الجدار. و قد تم الحصول على حلول عددية لمعادلات الحركة و الحرارة و التركيز باستخدام طريقة الفروق المحدودة كما تم حساب معدلات انتقال الحرارة والكتلة و مقارنتها بنتائج منشورة سابقاً في حالات خاصة مع إعتبار تأثير البارامترات الحاكمة لتدفق المائع، مثل (توليد الحرارة / الامتصاص، التفاعل الكيميائي، الشفط / الحقن, و مسامية الوسط). كما تشير هذه الدراسة أيضاً إلى التأثير المدمج لظاهرتي الحركة البراونية و الإنتشارالحراري للجسيمات النانونية.
الباب الثالث
و فيه تمت دراسة التدفق المغناطيسي الهيدروديناميكي لمائع (نانوي) غير نيوتوني نتيجة لدوران قرص دوار محدود الإمتداد مع انتقال الحرارة والكتلة. كما تم إستخدام تحويلات (فون كارمان) المعممة و تحويل المعادلات التفاضلية الجزئية الحاكمة لحركة المائع إلى معادلات تفاضلية عادية حيث تستخدم طريقة الفروق المحدودة لحل هذه المعادلات وفقاً للشروط الحدية المنصوص عليها. و قد أوضحت الدراسة مدى تأثير خصائص المائع غير النيوتوني و الإشعاع الحراري و كذلك الحركة البراونية و الإنتشارالحراري للجسيمات النانونية على سرعة المائع ودرجة الحرارة وتركيز الجسيمات النانوية المعلقة. كما تم تعريف معاملات الإحتكاك بالإضافة إلى معدلات انتقال الحرارة والكتلة وحسابها بالنظر إلى تباين جميع البارامترات غير البعدية الحاكمة لتدفق المائع. و قد تم التحقق من النتائج الحالية ومقارنتها بالأبحاث العلمية السابق نشرها في حالات خاصة.
الباب الرابع
في هذا الباب تمت دراسة التدفق الهيدروديناميكي الممغنط لمائع (نانوي) غير نيوتوني من النوع (كاسون) خلال وسط مسامي تحت تأثير القصور الذاتي, بين لوحين متوازيين أفقيين غير موصلين للكهربية مع الإنتقال الحراري و الكتلي. و قد تم تناول الدراسة على جزئين, في الجزء الأول تم إعتبار اللوحين المتوازيين ثابتين بينما في الجزء الثاني تم دراسة سريان (كويت) حيث يعتبر المستوى العلوي متحرك بسرعة ثابتة و اللوح السفلي ثابت لا يتحرك . و يؤثر على المائع معدل ضغط ثابت أو معدل ضغط منتظم متناقص أسياً مع الزمن في الإتجاه المحوري. علاوة على ذلك؛ تم اعتبار تأثير شفط و حقن منتظم السرعة عمودي على المستويين, بينما أعتبرت درجتي حرارة المستويين ثابتتين بحيث أن درجة حرارة المستوى العلوي أعلى من درجة حرارة المستوى السفلي. و عليه، فقد تم حل معادلات الحركة و الحرارة و التركيز الحاكمة لهذه المسألة عددياً باستخدام طريقة الفروق المحدودة. و قد تمت دراسة تأثير (مسامية الوسط و القصور الذاتي و سرعة الشفط والحقن وتأثير (هول) وخصائص المائع غير النيوتوني من النوع (كاسون) والحركة البراونية والانتشار الحراري للجسيمات النانونية) على توزيعات السرعة و الحرارة و تركيز الجسيمات النانونية بالإضافة إلى معاملات الإحتكاك ومعدلات انتقال الحرارة والكتلة.

الباب الخامس
في هذا الباب تمت دراسة سريان مائع (نانوي) نيوتوني لزج غير قابل للإنضغاط و محمل بالأتربة خلال أنبوب دائري أفقي في وسط مسامي مع الإنتقال الحراري و الكتلي, حيث يؤثر على المائع معدل ضغط ثابت في اتجاه محور الأنبوب مع اعتبار حبات التراب وسط لزج. و قد تم إستخدام قانون (دارسي) في معادلات الحركة و الحرارة للتعبير عن حركة المائع خلال وسط مسامي. و قد تم حل المعادلات التفاضلية غير الخطية الحاكمة لحركة المائع عددياً باستخدام طريقة الفروق المحدودة وفقاً للشروط الحدية المصاحبة، حيث عُرضت دراسة بارامترية كاملة لتوضيح تأثير البارامترات الغير بعدية المختلفة على توزيعات السرعة ودرجات الحرارة و معاملات الإحتكاك ومعدلات التدفق الحجمي لكل من المائع النانوي و كذلك حبيبات التراب المعلقة، فضلاً عن تركيز الجسيمات النانونية ومعدلات انتقال الحرارة والكتلة.