Aliran olakan lapisan sempadan nanobendalir melalui permukaan rata dan mengufuk dengan pelbagai syarat sempadan

Mansur, Syahira (2015) Aliran olakan lapisan sempadan nanobendalir melalui permukaan rata dan mengufuk dengan pelbagai syarat sempadan. PhD thesis, Universiti Kebangsaan Malaysia.

[img]
Preview
PDF
17Mb

Abstract

Masalah aliran lapisan sempadan mantap berlamina dan pemindahan haba olakan bagi nanobendalir yang melalui permukaan rata dan mengufuk dikaji. Dua model digunakan dalam kajian ini, iaitu Tiwari-Das dan model Buongiorno. Model Tiwari-Das mengambil kira kesan isi padu nanozarah terhadap aliran dan pemindahan haba nanobendalir manakala model Buongiorno lebih menekankan kesan gerakan Brown dan termoforesis ke atas telatah nanobendalir. Lima masalah dipertimbangkan dalam kajian ini, iaitu, (i) aliran lapisan sempadan nanobendalir merentasi plat rata dengan syarat sempadan olakan, (ii) analisis kestabilan aliran MHD dengan tindak balas homogen-heterogen dalam nanobendalir melalui permukaan telap mengecut, (iii) aliran lapisan sempadan dan pemindahan haba nanobendalir melalui permukaan telap meregang/mengecut dengan syarat sempadan gelinciran separa, (iv) aliran titik genangan MHD bagi nanobendalir merentasi permukaan telap meregang/mengecut, dan (v) aliran tiga matra dan pemindahan haba nanobendalir yang melalui permukaan meregang/mengecut secara eksponen. Ciri-ciri aliran dan pemindahan haba permukaan dikaji. Masalah pemindahan haba yang dipertimbangkan adalah melibatkan suhu permukaan yang ditetapkan, syarat sempadan olakan serta gelinciran terma. Kajian ini turut melibatkan permukaan meregang/mengecut. Justeru, kesan sedutan di permukaan turut dipertimbangkan. Persamaan manakluk dalam bentuk persamaan pembezaan separa ditukar menjadi persamaan pembezaan biasa melalui penjelmaan keserupaan. Persamaan pembezaan biasa ini diselesaikan dengan menggunakan kaedah tembakan dalam perisian Maple13 atau kaedah bvp4c dalam perisian MATLAB R2010b. Hasil berangka bagi pekali geseran kulit, nombor Nusselt setempat, nombor Sherwood setempat serta profil-profil halaju, suhu dan kepekatan nanobendalir didapatkan dan dipersembahkan dalam bentuk graf dan jadual. Kesan pelbagai parameter seperti isi padu nanozarah, gerakan Brown, termoforesis, regangan dan pengecutan, medan magnet, nombor Biot dan nombor Lewis terhadap pekali geseran kulit, nombor Nusselt dan Sherwood setempat serta halaju, suhu dan kepekatan nanobendalir dianalisis. Beberapa penemuan utama ditemui. Penyelesaian dual diperoleh bagi permukaan meregang/mengecut. Namun, dapat disimpulkan bahawa hanya penyelesaian pertama adalah stabil. Dengan menggunakan model Tiwari-Das, didapati peningkatan isi padu nanozarah dalam nanobendalir menyebabkan pekali geseran kulit dan nombor Nusselt setempat meningkat. Melalui kaian ini, didapati bahawa penerbitan persamaan menakluk bagi model Tiwari-Das adalah lebih ringkas berbanding model Buongiorno. Walau bagaimanapun, model Tiwari-Das mengabaikan kesan gelinciran halaju nanozarah yang merupakan satu aspek penting dalam menerangkan kesan kehadiran nanozarah dalam bendalir. Kesan gelinciran halaju ini dipertimbangkan dalam model Buongiorno dengan menggunakan dua parameter: gerakan Brown dan termoforesis. Didapati nombor Nusselt setempat berkurang dengan peningkatan nilai parameter gerakan Brown dan termoforesis apabila kepekatan nanobendalir pada permukaan ditetapkan. Walau bagaimanapun, dalam kajian ini, parameter-parameter tersebut tidak mempengaruhi halaju dan pekali geseran kulit nanobendalir memandangkan persamaan momentum nanobendalir dalam model Buongiorno menyerupai persamaan momentum bendalir biasa.

Item Type:Thesis (PhD)
Subjects:T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ836-935 Hydraulic machinery
Divisions:Faculty of Applied Science and Technology > Department of Mathematics and Statistic
ID Code:9321
Deposited By:Mr. Mohammad Shaifulrip Ithnin
Deposited On:11 Sep 2017 09:56
Last Modified:11 Sep 2017 09:56

Repository Staff Only: item control page