Resumen

Los disipadores de calor a microescala basados en canales o tuberías se diseñan para restringir las temperaturas de los sistemas microelectromecánicos, que tienen una amplia gama de aplicaciones en la ingeniería y la mecánica modernas. En este contexto, este trabajo pretende estudiar la convección de calor y la generación de entropía de un flujo de nanofluido completamente desarrollado en un microtubo circular en presencia de una doble capa eléctrica. Se emplea el modelo de Buongiorno para mostrar el comportamiento del nanofluido. Las ecuaciones de gobierno se reducen a un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales mediante transformaciones de similitud apropiadas. En particular, rectificamos el término de presión como una constante desconocida, lo que hace que nuestro modelo de flujo sea compatible con los conocidos modelos de flujo de fluidos en macroscópico. Se obtienen y verifican soluciones muy precisas. Se analizan las propiedades físicas del campo eléctrico, el campo de velocidad, la temperatura y las distribuciones de nanopartículas, y se investiga la evolución de la entropía en el flujo. Los resultados muestran que el comportamiento del flujo y la entropía total del sistema dependen de la electroósmosis, la termoforesis y la viscosidad del fluido. Sin embargo, la influencia de la doble capa eléctrica sobre el flujo y la entropía del sistema es despreciable cuando el parámetro electroosmótico supera un valor máximo.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:doble capa eléctrica, ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales, disipadores de calor a microescala, transformaciones de similitud apropiadas, modelos de flujo de fluidos, flujo, sistema, soluciones exactas, microtubo circular, campo eléctrico
• Keywords:electrical double layer, nonlinear ordinary differential equations, microscale heat sinks, appropriate similarity transformations, fluid flow models, flow, system, accurate solutions, circular micropipe, electric field