Анізотропна конвекція магнітної рідини Дарсі–Брінкмана під впливом залежного від часу синусоїдального магнітного поля
The impact of the sinusoidal mode of a magnetic field involving time fluctuations on the threshold of the ferromagnetic smart liquid convection in a saturated permeable medium is investigated using the regular perturbation technique. The Darcy–Brinkman model with anisotropic permeability is used to...
Збережено в:
| Видавець: | Publishing house "Academperiodika" |
|---|---|
| Дата: | 2023 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023160 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Організація
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023160 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
magnetic field modulation stability ferromagnetic fluid perturbation method porous medium модуляцiя магнiтного поля стабiльнiсть феромагнiтна рiдина метод збурень пористе середовище |
| spellingShingle |
magnetic field modulation stability ferromagnetic fluid perturbation method porous medium модуляцiя магнiтного поля стабiльнiсть феромагнiтна рiдина метод збурень пористе середовище Balaji, C. Maruthamanikandan, S. Rudresha, C. Vidya Shree, V. Анізотропна конвекція магнітної рідини Дарсі–Брінкмана під впливом залежного від часу синусоїдального магнітного поля |
| topic_facet |
magnetic field modulation stability ferromagnetic fluid perturbation method porous medium модуляцiя магнiтного поля стабiльнiсть феромагнiтна рiдина метод збурень пористе середовище |
| format |
Article |
| author |
Balaji, C. Maruthamanikandan, S. Rudresha, C. Vidya Shree, V. |
| author_facet |
Balaji, C. Maruthamanikandan, S. Rudresha, C. Vidya Shree, V. |
| author_sort |
Balaji, C. |
| title |
Анізотропна конвекція магнітної рідини Дарсі–Брінкмана під впливом залежного від часу синусоїдального магнітного поля |
| title_short |
Анізотропна конвекція магнітної рідини Дарсі–Брінкмана під впливом залежного від часу синусоїдального магнітного поля |
| title_full |
Анізотропна конвекція магнітної рідини Дарсі–Брінкмана під впливом залежного від часу синусоїдального магнітного поля |
| title_fullStr |
Анізотропна конвекція магнітної рідини Дарсі–Брінкмана під впливом залежного від часу синусоїдального магнітного поля |
| title_full_unstemmed |
Анізотропна конвекція магнітної рідини Дарсі–Брінкмана під впливом залежного від часу синусоїдального магнітного поля |
| title_sort |
анізотропна конвекція магнітної рідини дарсі–брінкмана під впливом залежного від часу синусоїдального магнітного поля |
| title_alt |
Anisotropic Darcy–Brinkman Magnetic Fluid Convection under the Influence of a Time-Dependent Sinusoidal Magnetic Field |
| description |
The impact of the sinusoidal mode of a magnetic field involving time fluctuations on the threshold of the ferromagnetic smart liquid convection in a saturated permeable medium is investigated using the regular perturbation technique. The Darcy–Brinkman model with anisotropic permeability is used to describe the flow through porous media. The thermal anisotropy is implemented in the energy equation. The problem might be useful in thermal engineering applications such as dynamic loudspeakers and computer hard discs and in medical applications like the treatment of tumor cells and the cell separation, to name a few. The regular perturbation technique is based on the minimum amplitude of a magnetic field modulation, and the onset criterion is dealt with in terms of a correction in the critical Rayleigh number and wavenumber. The thermal Rayleigh number correction depends on the magnetic field modulation frequency, magnetic force, anisotropies, porosity, and Prandtl number. At moderate values of the magnetic field modulation frequency, the impact of various physical factors is perceived to be noteworthy. The influences of the magnetic mechanism, Prandtl number, porosity parameter, and Brinkman number are shown to augment the destabilizing effect of the magnetic field modulation for moderate values of the frequency of a modulation. However, the destabilizing effect of the magnetic field modulation is diminished due to an increase in the values of the mechanical anisotropy parameter and thermal anisotropy parameter. The study reveals that the effect of the magnetic field modulation could be exploited to control the convective instability in an anisotropic porous medium saturated by a ferromagnetic fluid. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023160 |
| work_keys_str_mv |
AT balajic anisotropicdarcybrinkmanmagneticfluidconvectionundertheinfluenceofatimedependentsinusoidalmagneticfield AT maruthamanikandans anisotropicdarcybrinkmanmagneticfluidconvectionundertheinfluenceofatimedependentsinusoidalmagneticfield AT rudreshac anisotropicdarcybrinkmanmagneticfluidconvectionundertheinfluenceofatimedependentsinusoidalmagneticfield AT vidyashreev anisotropicdarcybrinkmanmagneticfluidconvectionundertheinfluenceofatimedependentsinusoidalmagneticfield AT balajic anízotropnakonvekcíâmagnítnoírídinidarsíbrínkmanapídvplivomzaležnogovídčasusinusoídalʹnogomagnítnogopolâ AT maruthamanikandans anízotropnakonvekcíâmagnítnoírídinidarsíbrínkmanapídvplivomzaležnogovídčasusinusoídalʹnogomagnítnogopolâ AT rudreshac anízotropnakonvekcíâmagnítnoírídinidarsíbrínkmanapídvplivomzaležnogovídčasusinusoídalʹnogomagnítnogopolâ AT vidyashreev anízotropnakonvekcíâmagnítnoírídinidarsíbrínkmanapídvplivomzaležnogovídčasusinusoídalʹnogomagnítnogopolâ |
| first_indexed |
2024-03-30T03:10:08Z |
| last_indexed |
2024-03-30T03:10:08Z |
| _version_ |
1804810395942125568 |
| spelling |
ujp2-article-20231602023-12-19T15:24:31Z Anisotropic Darcy–Brinkman Magnetic Fluid Convection under the Influence of a Time-Dependent Sinusoidal Magnetic Field Анізотропна конвекція магнітної рідини Дарсі–Брінкмана під впливом залежного від часу синусоїдального магнітного поля Balaji, C. Maruthamanikandan, S. Rudresha, C. Vidya Shree, V. magnetic field modulation stability ferromagnetic fluid perturbation method porous medium модуляцiя магнiтного поля стабiльнiсть феромагнiтна рiдина метод збурень пористе середовище The impact of the sinusoidal mode of a magnetic field involving time fluctuations on the threshold of the ferromagnetic smart liquid convection in a saturated permeable medium is investigated using the regular perturbation technique. The Darcy–Brinkman model with anisotropic permeability is used to describe the flow through porous media. The thermal anisotropy is implemented in the energy equation. The problem might be useful in thermal engineering applications such as dynamic loudspeakers and computer hard discs and in medical applications like the treatment of tumor cells and the cell separation, to name a few. The regular perturbation technique is based on the minimum amplitude of a magnetic field modulation, and the onset criterion is dealt with in terms of a correction in the critical Rayleigh number and wavenumber. The thermal Rayleigh number correction depends on the magnetic field modulation frequency, magnetic force, anisotropies, porosity, and Prandtl number. At moderate values of the magnetic field modulation frequency, the impact of various physical factors is perceived to be noteworthy. The influences of the magnetic mechanism, Prandtl number, porosity parameter, and Brinkman number are shown to augment the destabilizing effect of the magnetic field modulation for moderate values of the frequency of a modulation. However, the destabilizing effect of the magnetic field modulation is diminished due to an increase in the values of the mechanical anisotropy parameter and thermal anisotropy parameter. The study reveals that the effect of the magnetic field modulation could be exploited to control the convective instability in an anisotropic porous medium saturated by a ferromagnetic fluid. Вплив синусоїдального режиму магнiтного поля, що флуктуює у часi, на порiг конвекцiї феромагнiтної смарт-рiдини в насиченому проникному середовищi дослiджено за допомогою методу регулярних збурень. Для опису течiї через пористi середовища використовується модель Дарсi–Брiнкмана з анiзотропною проникнiстю. Теплова анiзотропiя реалiзована в рiвняннi енергiї. Дана задача може бути корисною, зокрема, у таких технiчних застосуваннях, як динамiчнi гучномовцi та комп’ютернi жорсткi диски, а також у медицинi, зокрема для лiкування пухлин. Метод регулярного збурення базується на мiнiмальнiй амплiтудi модуляцiї магнiтного поля, а критерiй початку розглядається в термiнах поправки критичного числа Релея та хвильового числа. Поправка до числа Релея залежить вiд частоти модуляцiї магнiтного поля, амплiтуди цього поля, анiзотропiї, пористостi та числа Прандтля. Показано, що вплив магнiтного механiзму, числа Прандтля, параметра пористостi та числа Брiнкмана посилює дестабiлiзуючий ефект модуляцiї магнiтного поля для помiрних значень частоти модуляцiї. Проте цей дестабiлiзуючий ефект зменшувався за рахунок збiльшення значень параметрiв механiчної та теплової анiзотропiї та параметра теплової анiзотропiї. Дослiдження показує, що ефект модуляцiї магнiтного поля можна використовувати для утримування пiд контролем конвективної нестабiльностi в анiзотропному пористому середовищi, насиченому феромагнiтною рiдиною. Publishing house "Academperiodika" 2023-12-18 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/2023160 10.15407/ujpe68.11.730 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 68 No. 11 (2023); 730 Український фізичний журнал; Том 68 № 11 (2023); 730 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe68.11 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023160/3048 Copyright (c) 2023 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |