具有二元化学反应和活化能的压缩流体的磁流体动力学

摘要

研究了在外加磁场作用下,黏性流体在压缩通道中的运动规律。热量和质量传输过程涉及温度依赖的二元化学反应和修正的Arrhenius活化能函数理论,但是该理论尚未揭示挤压流动机理。在无滑移壁边界条件下,流场、热场和质量场通过无量纲、高度非线性的常微分方程来控制。采用一种收敛性稳定的解析方法求解边值问题。对各种新出现参数的流速场、温度场和流体浓度分布的图进行了详细的研究,获得了表面摩擦、Nusselt和Sherwood数并以图表形式表现。结果表明,流体温度随着占主导地位的无量纲反应速率σ和活化能E的增加而升高。然而,σ和E的增加随着流体浓度的增加而下降。当前研究应用于许多工程和工业过程包括聚合物工业、压缩和注塑成型、润滑系统、纸张的生产、塑料薄膜的成型。在化学工程和地热领域,可以利用磁场来控制核冷却反应、核或化学系统、双分子反应、生化过程和导电聚合物流动。在这些应用的推动下,此研究已得到发展。