Cattaneo-Christov模型对挤压纳米流体流动与布朗扩散影响分析

"这篇论文探讨了Cattaneo-Christov热流模型在双滑效应通道中布朗扩散对挤压弹性-粘性纳米流体流动的影响。研究使用了Cattaneo-Christov的热流强度理论，以替代传统的傅立叶定律来分析能量分布，并通过MATLAB的bvp4c函数对非线性常微分方程组进行数值解。文章由Md Enamul Karim和Md Abdus Samad共同撰写，发表在《Applied Mathematics》杂志2020年第11期，第277-291页，DOI为10.4236/am.2020.114021。" 本文深入研究了不稳定麦克斯韦纳米流体在受速度和热滑移影响的多孔可扩展表面上的流动与传热问题。Cattaneo-Christov热流模型是一种非局部热传导模型，它考虑了热量传播的延迟效应，与经典的傅立叶定律相比，能够更好地描述热流的瞬态行为。在双滑效应通道中，即速度滑移和热滑移同时存在的情况下，这种模型能更精确地刻画流体的行为。 作者通过一套变换更新了当前的数学模型，将其转化为非线性常微分方程组，然后利用MATLAB的数值求解器bvp4c进行解析。研究中探讨了不同流量控制参数如挤压参数、速度滑移和热滑移对动量场、温度场和扩散曲线的影响，同时也分析了这些参数如何改变壁面剪切应力、传热效率和传质性能。 结果显示，挤压参数在通道中部可以达到足够大的值，以阻止流体的流动。这表明在特定条件下，流体动力学和热传输可能会受到显著的抑制。此外，论文还对比了Cattaneo-Christov热通量模型和傅立叶定律下的结果，强调了前者的热流描述在特定情况下的优越性。 这项研究为理解纳米流体在复杂边界条件下的流动和传热特性提供了新的见解，对于优化工程应用中的热管理，如微尺度流动设备、纳米材料制备和能源转换系统等，具有重要的理论和实践价值。