非线性流体流动和传热

为了刺激流体流动、传热和其他相关物理现象,有必要描述相关的物理数学术语。几乎所有感兴趣的物理现象得到保护的原则和表达的非线性部分或常微分方程表达这些原则。例如,动量方程表达线性动量守恒;能量方程表达总能量守恒。这些非线性微分方程模型流体运动的动力学和传热出现在许多领域,如光学、等离子体物理、甚至交通流。因此,基础数学在科学和技术的许多分支的相关性。一般来说,这些复杂的非线性微分方程的解决方案可以获得数值在大多数情况下;然而,分析流体流动和传热问题的解决方案仍然可以在科学和工程中发挥非常重要的作用,即使在当前的超级计算机的时代。这是因为解析解的大优势直接暴露参数影响的解决方案。这个特殊的问题重点是非线性分析和数值模拟典型的守恒方程模拟物理现象对流体流动和传热。 The original papers explored include a wide variety of topics such as boundary layer flows, nanofluids dynamics, reactive flows, hydromagnetic flows, physiological flows, thermodynamics analysis of fluid flows, Newtonian and non-Newtonian flows, and nonlinear heat transfer in solids. In “光谱放松法和光谱quasilinearization法求解非定常边界层流动问题“s s . Motsa等人非定常边界层流动的数值模型解决问题造成的冲动拉伸板和不稳定的磁流体动力流动和传质多孔空间使用光谱松弛法(SRM)和光谱quasilinearisation方法(SQLM)。结果表明:SRM是计算效率明显多于SQLM,反过来,比Keller-box方法快。在“应用逐次线性化法与分岔挤压流“s s . Motsa等人采用计算的方法称为逐次线性化法(SLM)来解决一个四阶非线性微分方程建模的瞬变流动不可压缩粘性流体在两平行板之间由一个简单的运动。解分支以及获得的流场是准确的转折点。此外,这项研究表明,拟议的SLM方法迅速收敛到原非线性问题的解决方案,可用于解决许多其他非线性方程组产生的流体流动和传热问题。在“高阶有限差分方案紧凑不稳定边界层流动问题,“p·g·尼等人研究了两个非线性偏微分方程控制不稳定的磁流体动力边界层流动和传热的冲动使用紧凑拉伸表面有限差分松弛法(CFDRM)。这是表明CFDRM计算速度比Keller-box方法和粗网格CFDRM给高度准确的解决方案。此外,获得的结果有很好的一致性,使用Keller-box结果。在“分类群不变解污染物传输径向均匀水流作用下饱和土壤,”m . m . Potsane和r . j . Moitsheki分析非线性宏观确定性模型描述污染物运输均匀径向水流作用下饱和土壤背景使用经典谎言对称点。大量的奇异点对称承认说谎。群不变解进行分类根据元素的一维优化系统。对称的解决方案时获得弥散系数是常数或由泰勒理论的混合土壤。在“光谱放松方法不稳定边界层流动和传热的nanofluid透水拉伸/收缩表“s s . Motsa等人利用光谱松弛法和光谱quasilinearisation数值方法解决高度非线性方程组描述的不稳定传热nanofluid透水伸展或收缩表面。结果显示,双nanofluid流体速度的解决方案概要,温度资料和纳米粒子体积分数存在表下面伸展和收缩速度的关键价值的存在,没有真正可以找到解决方案。在“双非定常粘性流的近似解在一个萎缩的气缸与最优同伦渐近方法”诉Marinca和r。烯研究了非定常粘性流在不断收缩的表面质量吸被调查使用最佳的同伦渐近方法(OHAM)。通过获得的非线性微分方程的相似变换。据透露,双重的解决方案存在一定范围的大规模吸入和不稳定参数和结果使用OHAM同意与获得的一个使用四阶龙格-库塔迭代计划加上射击方法。在“分析伯曼纳米流体流动与传热的纳维滑动,粘性耗散和对流冷却,”o . d . Makinde等人研究了粘性耗散的影响,纳维滑动,伯曼和对流冷却水基纳米流体的流动和传热包含铜和铝₂O₃纳米粒子。模型非线性微分方程解决使用微扰级数方法分析和数值使用Runge-Kutta-Fehlberg集成技术加上拍摄计划。相关结果对控制参数的变化对无量纲速度、温度、表面摩擦压降,努塞尔特数字提出了图形化和定量讨论。在“模拟冲击冷却性能与针鳍和雾冷却采用一个简化的燃气涡轮过渡段许,”t等人采用商业计算流体动力学(CFD)程序流畅分析冲击冷却的传热和压力特性在冷却室。仿真结果表明,分离空间的因素和pin-fin直径比对流传热有显著的影响。在“当地一个积分方程公式基于移动克里格插值求解耦合的非线性反应扩散方程,“k . Yimnak和a . Luadsong当地Petrov-Galerkin无网格方法(MLPG)测试函数(亥维赛的阶跃函数)来解决一个耦合的非线性反应扩散方程组在二维空间受到狄利克雷和诺伊曼边界条件在一个正方形域。两个区域速度近似于移动克里格(可)插值方法构造节点形状函数拥有克罗内克符号属性,从而提高节点排列形状施工精度,而Crank-Nicolson方法是时间离散化的选择。非线性项在每个时间步迭代处理。数值实验显示,是稳定和更精确的解决方案。

最后,论文在这个特殊的问题代表了广泛的非线性流体流动和传热问题连同他们的分析和数值解。他们展示一个广泛的新发展与应用。此外,文章发表在这个特殊的问题将极大有助于增进知识领域的数学物理和将提供科学家、工程师、行业,研究学者和实践者的最新理论和技术成果在流体力学和传热的应用程序。

确认

我们想要感谢作者的贡献和评论者的协作。

o . d . Makinde
r . j . Moitsheki
r . n . Jana
b . h . Bradshaw-Hajek
w·a·汗

版权

版权©2014 o . d . Makinde et al。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。