Universitas Airlangga Official Website

Analisis Bilangan Bejan dan Pembangkitan Entropi MHD Tak Tunak

ilustrasi nanofluid (sumber: azonano)

Keuntungan utama dari nanofluida terner adalah memiliki konduktivitas termal dan karakteristik perpindahan panas yang sangat kaya dibandingkan nanofluida sederhana dan hibrid. Hal ini berarti bahwa nanofluida terner dapat meningkatkan kinerja energi dan efisiensi pendinginan dalam berbagai aplikasi, seperti peralatan mikrofluida, reaktor nuklir dan oven listrik. Efektivitas nanofluida terner bergantung pada berbagai faktor seperti ukuran, rasio campuran partikel berukuran nano, bentuk dan cairan dasar. Campuran tiga jenis partikel berukuran nano dalam cairan dasar, seperti air, etilen glikol, dan oli mesin meningkatkan sifat termal cairan dasar. Jenis cairan ini dikenal sebagai nanoliquid trihibrid. Jenis cairan ini memiliki banyak aplikasi di berbagai industri dan teknik seperti pipa pemanas, penukar panas, kapal, cairan pendingin dalam mesin, lemari es rumah dan sistem nuklir. Nanofluida dirancang untuk meningkatkan sifat perpindahan panas dan penting dalam aplikasi yang mana efisiensi termal kinerja itu penting.

Partikel mikroskopis memiliki konduktivitas termal yang luar biasa sehingga penting dalam nanoteknologi, elektronik, ilmu material, dan penukar panas. Untuk optimalisasi struktur rekayasa termis yang sesuai, transportasi termal harus ditingkatkan tetapi meminimalkan pembangkitan entropi. Salah satu alasan mendasar untuk minat yang berkembang terhadap nanofluida tri hibrid adalah kemampuannya yang unik untuk meningkatkan karakteristik termal, yang sangat berguna dalam berbagai penukar panas. Tiga partikel berukuran nano yang berbeda, yaitu perak, emas dan berlian dianggap dengan air sebagai cairan dasar. 

Aliran cairan nano mikropolar Casson-mikropolar trihibrid yang bergantung pada waktu melalui disk paralel dengan disipasi kental belum banyak dikaji. Termotivasi oleh pentingnya partikel berukuran nano dalam transportasi termal dan banyaknya penerapan fluida non-Newtonian dalam kehidupan nyata, model fluida sangat menarik untuk diselidiki. Banyak peneliti yang menyelidiki aliran fluida Casson yang tidak tunak dengan menggunakan pendekatan numerik. Dalam skenario ini, keterbatasan transportasi termal dari cairan dasar mengakibatkan penukar panas tidak efektif. Inspirasi utama dari penelitian terbaru adalah pertimbangan partikel berukuran nano untuk meningkatkan konduktivitas termal. Dalam penelitian ini, kami menggunakan nanofluida trihibrid. Salah satu alasan dasar meningkatnya minat terhadap nanoliquid terner adalah sifat uniknya untuk meningkatkan kinerja termal. Saat ini, bidang penelitian mendasar adalah penilaian transportasi termal dari aliran fluida yang tidak stabil melalui permukaan paralel karena penerapannya yang sangat besar di bidang teknik dan sains.

Pada penelitian ini, bilangan entropi dan bilangan Bejan dianalisis dalam MHD Cassonmicropolar yang memeras aliran nanofluida melalui disk paralel. Parameter magnetik, disipasi kental dan tiga jenis nanopartikel juga diasumsikan. Pada penelitian ini dilihat bagaimana tiga kasus model nanofluida hibrid unary, bi, dan tri yang berbeda berdampak pada dinamika aliran nanofluida MHD Casson-mikropolar yang memeras melalui disk paralel. Cairannya tidak stabil dan tidak dapat dimampatkan. Sistem berbentuk persamaan diferensial biasa tak berdimensi diselesaikan secara numerik dengan teknik Bvp4c. Dampak faktor fisik yang berbeda ditampilkan pada profil aksial dan radial, distribusi suhu, entropi, dan profil bilangan Bejan. Terlihat bahwa bilangan Bejan dan pembangkitan entropi menunjukkan perilaku sebaliknya untuk nilai Casson dan parameter magnetik yang lebih tinggi. Lebih lanjut, diketahui bahwa pada piringan bawah, bilangan Reynold yang diperas meningkatkan koefisien gesekan kulit dan tren berlawanan terhadap piringan atas. Profil suhu menunjukkan tren peningkatan nilai bilangan Eckert yang lebih tinggi. Perlu dicatat juga bahwa profil kecepatan, suhu, entropi dan nomor Bejan untuk aliran nanofluida tri-hibrida mencapai nilai maksimum dibandingkan dengan nanopartikel bi-hibrida dan mono.

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada link berikut:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666818124000895

Authors: Humaira Sharif, Fatmawati, Danial Habib, Bagh Ali

Baca juga: Kualitas Tenaga dan Dinamika Kolaborasi dalam Pelayanan Kesehatan di Daerah Terpencil