Transporte peristáltico do nanofluido Rabinowitsch com microrganismos em movimento

May 16, 2023

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 1863 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

O principal objetivo do exame atual é examinar um movimento peristáltico simétrico de microorganismos em um fluido Rabinowitsch (RF). A aproximação de Boussinesq, fluxo impulsionado pela flutuação, onde a densidade com o termo força da gravidade é tomada como uma função linear do calor e das concentrações, é mantida em mente. O fluxo se move com deposição de partículas termoforéticas em um tubo horizontal com peristaltismo. A distribuição de calor e a concentração de volume são reveladas pela radiação de temperatura e pelas características das reações químicas. A originalidade do estudo existente surge da importância de perceber os benefícios ou as ameaças que as nanopartículas, micróbios e bactérias causam no fluxo dentro dos tubos peristálticos. Os resultados são uma tentativa de entender quais fatores oferecem vantagens adicionais e/ou reduzem danos. As equações diferenciais parciais não lineares de controle (PDEs) são simplificadas empregando as aproximações de comprimento de onda longo (LWL) e baixo número de Reynolds (LRN). Essas equações são submetidas a um conjunto de transformações adimensionais que resultam em uma coleção de equações diferenciais ordinárias (EDOs) não lineares. Empregando o método de perturbação por homotopia (HPM), a configuração de soluções analíticas equacionais é examinada. Descrições analíticas e gráficas são fornecidas para as distribuições de velocidade axial, calor, micróbios e nanopartículas sob a influência dessas características físicas. As importantes descobertas do trabalho atual podem ajudar a compreender as propriedades de diversas variações em inúmeras situações biológicas. Verifica-se que a condensação de microorganismos decai com o aumento de todos os parâmetros operacionais. Isso significa que o desenvolvimento de todos esses fatores beneficia a diminuição da existência de micróbios, vírus e bactérias nocivos nos tubos peristálticos do corpo humano, especialmente no sistema digestivo e nos intestinos grosso e delgado.

Devido ao seu extenso uso mecânico e biológico, o movimento peristáltico de líquidos recentemente ganhou muito interesse. É uma forma de movimento líquido que se desenvolve fisiologicamente no corpo humano. Várias de suas características foram observadas em formações biológicas. Através de ondas de expansão e contração, o fluido foi transferido da região de baixa pressão para a região de alta pressão durante o peristaltismo. Este fenômeno afeta o movimento biológico de líquidos em uma variedade de sistemas fisiológicos, incluindo a transmissão do bolo alimentar através do esôfago, o fluxo de urina dos rins para a bexiga, a circulação do sangue em minúsculos vasos sanguíneos e o movimento do quimo no trato digestivo. Latham1 foi considerado o primeiro a organizar uma tentativa de fluxo de transporte peristáltico em uma bomba. Em tubos e canais circulares, o movimento peristáltico sob LRN e LWL foi relatado2. Numerosos pesquisadores têm estudado questões de transporte peristáltico com várias geometrias nos últimos anos devido a seus produtos práticos nas áreas de fabricação e médica. Alguns exemplos de fluxos que requerem transporte peristáltico incluem o fluxo de urina do rim para a bexiga, o desenvolvimento de alimentos no sistema intestinal, o movimento líquido intrauterino e o vasomotor das minúsculas artérias sanguíneas. O desenvolvimento de bombas de dedos, bombas de rolos e bombas de sangue foram apenas algumas aplicações industriais que fizeram uso desse mecanismo de transporte peristáltico. Investigações foram feitas sobre como um endoscópio e a transmissão de calor afetavam o movimento peristáltico de um líquido incompressível de Walters B em um tubo inclinado3. Verificou-se que a taxa de fluxo de volume, o fator de geração de calor e o ângulo de inclinação tiveram um efeito crescente no gradiente de pressão. Quando o raio do endoscópio aumenta, o bombeamento está no seu melhor. No movimento peristáltico de um líquido MHD Walters B através de um material permeável em um canal assimétrico inclinado, as consequências da transmissão de calor foram investigadas4. Como nenhuma pesquisa foi feita sobre o impacto do MHD no fluxo peristáltico de um líquido Walters B através de um material permeável em um canal assimétrico inclinado com transmissão de calor, a questão era nova. Foi documentado que o líquido de Ellis, em um tubo simétrico com paredes complacentes, pode transmitir temperatura e reações homogêneas-heterogêneas para os fenômenos de transporte peristáltico5. Os resultados de vários protótipos newtonianos e não newtonianos foram cuidadosamente considerados. O trabalho tem uma grande variedade de produtos na ciência biomédica. Através do uso de uma abordagem baseada em homotopia e cálculo fracionário, o fluxo de filme fino de líquido pseudoplástico não newtoniano em uma parede vertical foi examinado6. Além disso, no espaço fracionário, o efeito de vários fatores na velocidade também foi investigado. Canais complacentes assimétricos com propriedades reológicas, melhorando ferramentas de amortecimento, indivíduos de aparatos de segurança e numerosas técnicas técnicas distintas foram todos considerados na análise dos efeitos da radiação térmica e deslizamentos no fluxo peristáltico do fluido Sisko7. A abordagem de decomposição Adomiana foi usada para estudar o fluxo peristáltico em um canal assimétrico inclinado com transmissão de massa e calor8. Usando as convenções de aproximações LRN e LWL, as equações resultantes foram simplificadas. O movimento foi avaliado em um referencial de onda viajando na velocidade da onda. Em um tubo inclinado não uniforme, foram examinados os impactos das características da parede e do nanofluido Cu-água9. Neste trabalho, os efeitos de deslizamento de temperatura e velocidade também foram considerados juntamente com o escoamento bidimensional de um nanolíquido viscoso produzido por movimento peristáltico. Usando a aproximação LWL, as características das construções peristálticas foram definidas pelo domínio das forças viscosas sobre os impactos inerciais. A análise foi feita no transporte peristáltico do fluido de Casson na existência de massa e transferência de calor, bem como os efeitos das condições de deslizamento e características da parede em um tubo inclinado não uniforme10.