Trasporto peristaltico del nanofluido Rabinowitsch con microrganismi in movimento

May 16, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 1863 (2023) Citare questo articolo

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L'obiettivo principale dell'esame attuale è esaminare un movimento peristaltico simmetrico di microrganismi in un fluido di Rabinowitsch (RF). Viene tenuta presente l'approssimazione di Boussinesq, il flusso guidato dalla galleggiabilità, dove il termine di densità con forza di gravità è preso come una funzione lineare del calore e delle concentrazioni. Il flusso si muove con deposizione di particelle termoforetiche in un tubo orizzontale dotato di peristalsi. La distribuzione del calore e la concentrazione del volume sono rivelate dalla radiazione termica e dalle caratteristiche della reazione chimica. L'originalità dello studio esistente deriva dall'importanza di realizzare i benefici o le minacce che nanoparticelle, microbi e batteri causano nel flusso all'interno dei tubi peristaltici. I risultati sono un tentativo di comprendere quali fattori apportano ulteriori vantaggi e/o riducono i danni. Le equazioni differenziali alle derivate parziali non lineari (PDE) di controllo sono rese più semplici impiegando le approssimazioni della lunghezza d'onda lunga (LWL) e del numero di Reynolds basso (LRN). Queste equazioni sono soggette a una serie di trasformazioni non dimensionali che danno come risultato una raccolta di equazioni differenziali ordinarie (ODE) non lineari. Utilizzando il metodo della perturbazione dell'omotopia (HPM), viene esaminata la configurazione delle soluzioni analitiche equazionali. Vengono fornite descrizioni analitiche e grafiche per le distribuzioni di velocità assiale, calore, microbi e nanoparticelle sotto l'influenza di queste caratteristiche fisiche. Gli importanti risultati del lavoro attuale possono aiutare a comprendere le proprietà di diverse variazioni in numerose situazioni biologiche. Si riscontra che la condensazione dei microrganismi decade con l'innalzarsi di tutti i parametri operativi. Ciò significa che lo sviluppo di tutti questi fattori aiuta a ridurre l'esistenza di microbi, virus e batteri dannosi nei tubi peristaltici del corpo umano, in particolare nel sistema digestivo e nell'intestino tenue e tenue.

A causa del suo ampio utilizzo meccanico e biologico, il movimento peristaltico dei liquidi ha recentemente guadagnato molto interesse. È una forma di movimento liquido che si sviluppa fisiologicamente nel corpo umano. Molte delle sue caratteristiche sono state osservate in formazioni biologiche. Attraverso onde di espansione e contrazione, il fluido veniva trasferito dalla regione di bassa pressione alla regione di alta pressione durante la peristalsi. Questo fenomeno influenza il movimento biologico dei liquidi in una varietà di sistemi fisiologici, tra cui la trasmissione del bolo alimentare attraverso l'esofago, il flusso dell'urina dai reni alla vescica, la circolazione del sangue nei minuscoli vasi sanguigni e il movimento del chimo nella vescica. tratto digerente. Latham1 fu considerato il primo ad organizzare un tentativo di trasporto peristaltico in una pompa. Nei tubi e nei canali circolari è stato riportato il movimento peristaltico sotto LRN e LWL2. Negli ultimi anni numerosi ricercatori hanno studiato i problemi del trasporto peristaltico con varie geometrie grazie ai loro prodotti pratici nei settori manifatturiero e medico. Alcuni esempi di flussi che richiedono il trasporto peristaltico includono il flusso di urina dal rene alla vescica, lo sviluppo del cibo nel sistema intestinale, il movimento del liquido intrauterino e il vasomotore delle minuscole arterie sanguigni. Lo sviluppo di pompe a dito, pompe a rulli e pompe per il sangue sono solo alcune delle applicazioni industriali che hanno utilizzato questo meccanismo di trasporto peristaltico. Sono state effettuate indagini su come un endoscopio e la trasmissione del calore influenzavano il movimento peristaltico di un liquido incomprimibile Walters B in un tubo inclinato3. Si è riscontrato che la portata volumetrica, il fattore di generazione del calore e l'angolo di inclinazione hanno tutti un effetto crescente sul gradiente di pressione. Quando il raggio dell'endoscopio cresce, il pompaggio è ottimale. Sul movimento peristaltico di un liquido MHD Walters B attraverso un materiale permeabile in un canale asimmetrico inclinato, sono state studiate le conseguenze della trasmissione del calore4. Poiché non è stata condotta alcuna ricerca sull’impatto dell’MHD sul flusso peristaltico di un liquido Walters B attraverso un materiale permeabile in un canale asimmetrico inclinato con trasmissione di calore, il problema era nuovo. È stato documentato che il liquido di Ellis, in un tubo simmetrico a pareti cedevoli, può trasmettere temperatura e reazioni omogenee-eterogenee per i fenomeni di trasporto peristaltico5. Sono stati attentamente considerati i risultati di diversi prototipi newtoniani e non newtoniani. Il lavoro ha una grande varietà di prodotti nella scienza biomedica. Attraverso l'uso di un approccio basato sull'omotopia e sul calcolo frazionario, è stato esaminato il flusso di film sottile di liquido pseudo-plastico non newtoniano su una parete verticale6. Inoltre, nello spazio frazionario, è stato studiato anche l’effetto di numerosi fattori sulla velocità. Nell'analisi degli effetti della radiazione termica e degli scivolamenti sul flusso peristaltico del fluido Sisko7 sono stati presi in considerazione canali conformi asimmetrici con proprietà reologiche, strumenti di smorzamento migliorati, dispositivi di sicurezza individuali e numerose tecniche tecniche distintive. L'approccio della decomposizione adomiana è stato utilizzato per studiare il flusso peristaltico in un canale asimmetrico inclinato con trasmissione di massa e calore8. Utilizzando le convenzioni delle approssimazioni LRN e LWL, le equazioni risultanti sono state semplificate. Il movimento è stato valutato in un sistema di riferimento dell'onda che viaggia alla velocità dell'onda. In un tubo inclinato non uniforme, sono stati esaminati gli impatti delle caratteristiche della parete e del nanofluido Cu-acqua9. In questo lavoro sono stati considerati anche gli effetti di scorrimento della temperatura e della velocità insieme al flusso bidimensionale di un nano liquido viscoso prodotto dal movimento peristaltico. Utilizzando l'approssimazione LWL, le caratteristiche delle costruzioni peristaltiche sono state definite dal dominio delle forze viscose sugli impatti inerziali. È stata effettuata un'analisi sul trasporto peristaltico del fluido Casson in presenza di trasferimento di massa e di calore, nonché sugli effetti delle condizioni di scorrimento e delle caratteristiche delle pareti in un tubo inclinato non uniforme10.