蠕动波影响下的非牛顿流体通道流动：霍尔电流与欧姆加热效应

"该研究论文详细探讨了蠕变波在多孔非对称通道中对非牛顿流体流动和热传递的影响，特别考虑了霍尔电流和欧姆加热效应。使用Casson非牛顿本构模型来描述流体行为，并通过数学分析获得了流函数、温度和传热系数的解析解。此外，借助MATLAB的bvp4c函数对耦合的非线性方程进行了数值求解，以进一步理解不同参数变化对流动特性的影响。研究结果通过2D和3D图形进行了可视化，并与现有文献进行了对比验证，显示出良好的一致性。" 这篇论文深入研究了非牛顿流体在通道中的动力学行为，尤其是在受到蠕动波、霍尔电流和欧姆加热共同作用时的复杂情况。蠕动波是一种周期性的波动，常出现在生物管道系统中，如消化道和血管，它能驱动流体流动并影响传热过程。非牛顿流体则指那些剪切应力与剪切速率之间不是线性关系的流体，比如血液、聚合物溶液和某些粘稠液体。 霍尔电流是当磁场垂直于电流方向时，电荷粒子在洛伦兹力作用下偏移产生的横向电流。在流体动力学中，霍尔电流可能改变流体的电导率，进而影响流场的分布。而欧姆加热则是电流通过电阻时产生的热量，可以显著改变流体的温度分布和流动特性。 Casson模型是一种广泛应用的非牛顿流体模型，它通过一个与剪切速率相关的阻力项来模拟流体的剪切变稀或剪切增稠行为。在这个研究中，Casson模型被用来描述蠕动波驱动下的流体流动，提供了流函数的解析表达式，这有助于理解流体的流动模式。 论文还利用MATLAB的数值求解工具bvp4c，解决了耦合的非线性方程，这是解决这类问题的常用方法，因为它能够处理复杂的边界条件和非线性关系。通过数值模拟，研究者得以探究不同参数（如霍尔电流强度、欧姆加热效应、通道几何形状等）如何改变流体流动和热传递特性，并通过2D和3D图像直观地展示这些影响。 最后，作者将他们的计算结果与已发表的研究进行了比较，验证了解的准确性和模型的有效性。这样的比较对于确保研究的可靠性至关重要，同时也为未来进一步的理论和实验研究提供了基础。这项工作为理解和控制非牛顿流体在实际工程和生物系统中的行为提供了重要的理论依据。