非线性拉伸薄层流的MHD磁流体力学:同伦分析与摄动方法研究

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本文主要探讨了在工程科学与技术领域,特别是在国际期刊上发表的一项关于非线性拉伸薄层流在MHD(磁流体动力学)中的研究。作者Amin Jafarimoghal,一位来自伊朗的独立研究员,与Atti Chaleh共同完成了这项工作。研究焦点在于Darcy-Forchheimer多孔介质中的Eyring-Powell非牛顿流体,这种流体在非线性拉伸薄板作用下表现出复杂的行为。 论文的核心内容围绕着对能量方程的分析,该方程在1-指定表面温度和2-指定表面热通量的条件下进行考虑,同时考虑了辐射效应。作者运用了同伦分析方法和同伦摄动法,这两种解析工具被用来处理相似方程,以获取其解析解。此外,数值求解也被采用,比如五阶龙格库塔法和高级多步MATLAB求解器,以便对结果进行验证和比较。 论文创新之处在于以下几个方面: 1. 李点对称性分析:作者利用这种方法简化了相似性问题,使得理论分析更为直观和高效。 2. Forchheimer参数的影响:研究考虑了Forchheimer参数,它反映了微观惯性效应,尽管微观,但在宏观尺度上产生了显著的影响。 3. 热边界条件的扩展:辐射效应被纳入研究,这在以往的相关工作中是罕见的,增强了模型的现实性和准确性。 4. 解析与数值方法对比:文中提供了解析解和数值方法的深入比较,有助于理解不同方法的适用范围和优劣。 5. 参数影响的可视化:通过图形方式展示了磁参数、Eyring-Powell守恒常数、Darcy-Forchheimer阻力因子、普朗特数和辐射参数等关键参数对磁流体动力学行为的具体影响。 这篇论文不仅深化了对非线性拉伸薄层流在多孔介质中MHD流动的理解,还通过严谨的数学方法和详细的参数分析,为工程实践提供了有价值的理论支持。同时,通过版权许可协议CC BY-NC-ND 4.0,该研究成果可供学术界广泛引用和进一步发展。