Біотеплова конвекція Дарсі–Брінкмана в пористому шарі, який обертається, насиченому ньютонівською рідиною, що містить гіротактичні мікроорганізми

The bio-thermal convection in a rotating layer of a porous medium saturated with a Newtonian fluid with gyrotactic microorganisms is studied on the basis of the Darcy–Brinkman model. A linear analysis of the bio-thermal convection is carried out using the Galerkin method for rigid-rigid boundary con...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Видавець:	Publishing house "Academperiodika"
Дата:	2023
Автори:	Kopp, M.I., Yanovsky, V.V.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	Publishing house "Academperiodika" 2023
Теми:	Darcy–Brinkman model bio-thermal convection Coriolis force porous medium gyrotactic microorganism модель Дарсi–Брiнкмана бiотеплова конвекцiя сила Корiолiса пористе середовище гiротактичний мiкроорганiзм
Онлайн доступ:	https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022556
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!

Організація

Ukrainian Journal of Physics

id	ujp2-article-2022556
record_format	ojs
spelling	ujp2-article-20225562023-03-12T08:25:56Z Darcy–Brinkman Bio-Thermal Convection in a Porous Rotating Layer Saturated by a Newtonian Fluid Containing Gyrotactic Microorganisms Біотеплова конвекція Дарсі–Брінкмана в пористому шарі, який обертається, насиченому ньютонівською рідиною, що містить гіротактичні мікроорганізми Kopp, M.I. Yanovsky, V.V. Darcy–Brinkman model bio-thermal convection Coriolis force porous medium gyrotactic microorganism модель Дарсi–Брiнкмана бiотеплова конвекцiя сила Корiолiса пористе середовище гiротактичний мiкроорганiзм The bio-thermal convection in a rotating layer of a porous medium saturated with a Newtonian fluid with gyrotactic microorganisms is studied on the basis of the Darcy–Brinkman model. A linear analysis of the bio-thermal convection is carried out using the Galerkin method for rigid-rigid boundary conditions. In a stationary regime, we obtained a dispersion equation with a relation between the thermal Rayleigh–Darcy number and the Rayleigh–Darcy number of bioconvection. The influence of the Peclet number, gyrotaxis, Darcy number, Rayleigh–Darcy number, cell eccentricity, and rotation parameter on bioconvective processes is analyzed and shown graphically. The results indicate that an increase in the rotation parameter (Taylor number) delays the onset of the bioconvection, whereas an increase in the cell eccentricity can stimulate the onset of the bioconvection. В роботi на основi моделi Дарсi–Брiнкмана дослiджується бiотеплова конвекцiя в шарi пористого середовища, що обертається, насиченого ньютонiвською рiдиною з гiротактичними мiкроорганiзмами. Лiнiйний аналiз бiотермiчної конвекцiї проводився методом Галеркiна для жорсткожорстких граничних умов. У стацiонарному режимi отримано дисперсiйне рiвняння зi зв’язком мiж тепловим числом Релея–Дарсi та числом бiоконвекцiї Релея–Дарсi. Проаналiзовано та показано графiчно вплив числа Пекле, гiротаксису, числа Дарсi, числа Релея–Дарсi, ексцентриситету клiтини та параметра обертання на бiоконвективнi процеси. Результати показують, що збiльшення параметра обертання (числа Тейлора) затримує початок бiоконвекцiї, тодi як збiльшення ексцентриситету клiтини може посилити початок конвекцiї. Publishing house "Academperiodika" 2023-03-12 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022556 10.15407/ujpe68.1.30 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 68 No. 1 (2023); 30 Український фізичний журнал; Том 68 № 1 (2023); 30 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe68.1 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022556/2940 Copyright (c) 2023 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine
institution	Ukrainian Journal of Physics
collection	OJS
language	English
topic	Darcy–Brinkman model bio-thermal convection Coriolis force porous medium gyrotactic microorganism модель Дарсi–Брiнкмана бiотеплова конвекцiя сила Корiолiса пористе середовище гiротактичний мiкроорганiзм
spellingShingle	Darcy–Brinkman model bio-thermal convection Coriolis force porous medium gyrotactic microorganism модель Дарсi–Брiнкмана бiотеплова конвекцiя сила Корiолiса пористе середовище гiротактичний мiкроорганiзм Kopp, M.I. Yanovsky, V.V. Біотеплова конвекція Дарсі–Брінкмана в пористому шарі, який обертається, насиченому ньютонівською рідиною, що містить гіротактичні мікроорганізми
topic_facet	Darcy–Brinkman model bio-thermal convection Coriolis force porous medium gyrotactic microorganism модель Дарсi–Брiнкмана бiотеплова конвекцiя сила Корiолiса пористе середовище гiротактичний мiкроорганiзм
format	Article
author	Kopp, M.I. Yanovsky, V.V.
author_facet	Kopp, M.I. Yanovsky, V.V.
author_sort	Kopp, M.I.
title	Біотеплова конвекція Дарсі–Брінкмана в пористому шарі, який обертається, насиченому ньютонівською рідиною, що містить гіротактичні мікроорганізми
title_short	Біотеплова конвекція Дарсі–Брінкмана в пористому шарі, який обертається, насиченому ньютонівською рідиною, що містить гіротактичні мікроорганізми
title_full	Біотеплова конвекція Дарсі–Брінкмана в пористому шарі, який обертається, насиченому ньютонівською рідиною, що містить гіротактичні мікроорганізми
title_fullStr	Біотеплова конвекція Дарсі–Брінкмана в пористому шарі, який обертається, насиченому ньютонівською рідиною, що містить гіротактичні мікроорганізми
title_full_unstemmed	Біотеплова конвекція Дарсі–Брінкмана в пористому шарі, який обертається, насиченому ньютонівською рідиною, що містить гіротактичні мікроорганізми
title_sort	біотеплова конвекція дарсі–брінкмана в пористому шарі, який обертається, насиченому ньютонівською рідиною, що містить гіротактичні мікроорганізми
title_alt	Darcy–Brinkman Bio-Thermal Convection in a Porous Rotating Layer Saturated by a Newtonian Fluid Containing Gyrotactic Microorganisms
description	The bio-thermal convection in a rotating layer of a porous medium saturated with a Newtonian fluid with gyrotactic microorganisms is studied on the basis of the Darcy–Brinkman model. A linear analysis of the bio-thermal convection is carried out using the Galerkin method for rigid-rigid boundary conditions. In a stationary regime, we obtained a dispersion equation with a relation between the thermal Rayleigh–Darcy number and the Rayleigh–Darcy number of bioconvection. The influence of the Peclet number, gyrotaxis, Darcy number, Rayleigh–Darcy number, cell eccentricity, and rotation parameter on bioconvective processes is analyzed and shown graphically. The results indicate that an increase in the rotation parameter (Taylor number) delays the onset of the bioconvection, whereas an increase in the cell eccentricity can stimulate the onset of the bioconvection.
publisher	Publishing house "Academperiodika"
publishDate	2023
url	https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2022556
work_keys_str_mv	AT koppmi darcybrinkmanbiothermalconvectioninaporousrotatinglayersaturatedbyanewtonianfluidcontaininggyrotacticmicroorganisms AT yanovskyvv darcybrinkmanbiothermalconvectioninaporousrotatinglayersaturatedbyanewtonianfluidcontaininggyrotacticmicroorganisms AT koppmi bíoteplovakonvekcíâdarsíbrínkmanavporistomušaríâkijobertaêtʹsânasičenomunʹûtonívsʹkoûrídinoûŝomístitʹgírotaktičnímíkroorganízmi AT yanovskyvv bíoteplovakonvekcíâdarsíbrínkmanavporistomušaríâkijobertaêtʹsânasičenomunʹûtonívsʹkoûrídinoûŝomístitʹgírotaktičnímíkroorganízmi
first_indexed	2023-03-24T09:00:55Z
last_indexed	2023-03-24T09:00:55Z
_version_	1804810387368968192

Біотеплова конвекція Дарсі–Брінкмана в пористому шарі, який обертається, насиченому ньютонівською рідиною, що містить гіротактичні мікроорганізми

Організація

Схожі ресурси