The basic purpose of the current study is to compute the numerical analysis of heat source/sink for Darcy-Forchheimer three dimensional nanofluid flow with gyrotactic microorganism by rotatable disk via porous media under the slip conditions. Due to nanoparticles, random and thermophoretic motion phenomenon occurs. The governing mathematical model is handled numerically by shooting method. Additionally, the characteristics of velocities, mass, heat, motile microorganisms and associated parameters are thoroughly analyzed via plots and tables. Different physical parameters like Forchheimer number, slip parameters like velocity, porosity parameter, Prandtl number, Brownian number, thermophoresis parameter, heat sink/source parameter, bioconvected Rayleigh number, buoyancy parameteron dimensionless velocities, temperature. Approximate values of Sherwood microorganism are analyzed.
Muzamal Hussain;Humaira Sharif;Mohamed A. Khadimallah;Abir Mouldi;Hassen Loukil;Mohamed R. Ali;Abdelouahed Tounsi
Advances in nano research
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제14권3호
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pp.295-302
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2023
The characteristics of motile microorganism and three dimensional Darcy-Forchheimer nanofluid flow by a porous rotatable disk with heat generation/absorption is reported. Thermophoretic and Brownian motion aspects are included by utilizing Buongiorno model. Moreover, slip conditions are considered on velocity, thermal, concentration and microorganism. Shooting procedure is implemented to find the numerical results of physical quantities are evaluated parametrically. The different physical parameters like heat sink/source parameter, thermal, Brownian number, thermophoresis parameter, concentration, Peclet number, bioconvected Lewis number, microorganism on concentration and density of motile microorganism distributions is considered. Graphs of concentration and microorganism are plotted to examine the influence of distinct prominent flow parameters.
The problem of Benard double diffusive Marangoni convection is investigated in a horizontally infinite composite layer system consisting of a two component fluid layer above a porous layer saturated with the same fluid, using Darcy-Brinkman model with constant heat sources/sink in both the layers. The lower boundary of the porous region is rigid and upper boundary of the fluid region is free with Marangoni effects. The system of ordinary differential equations obtained after normal mode analysis is solved in closed form for the eigenvalue, thermal Marangoni number for two types of thermal boundary combinations, Type (I) Adiabatic-Adiabatic and Type (II) Adiabatic -Isothermal. The corresponding two thermal Marangoni numbers are obtained and the essence of the different parameters on non-Darcy-Benard double diffusive Marangoni convection are investigated in detail.
In this paper, a unified time-dependent constitutive model of Darcy flow and non-Darcy flow is proposed. The influencing factors of flow velocity are discussed, which demonstrates that permeability coefficient is the most significant factor. Based on this, the dynamic evolution characteristics of water inrush during tunneling through fault fracture zone is analyzed under the constant permeability coefficient condition (CPCC). It indicates that the curves of flow velocity and hydrostatic pressure can be divided into typical three stages: approximate high-velocity zone inside the fault fracture zone, velocity-rising zone near the tunnel excavation face and attenuation-low velocity zone in the tunnel. Furthermore, given the variation of permeability coefficient of the fault fracture zone with depth and time, the dynamic evolution of water flow in the fault fracture zone under the variable permeability coefficient condition (VPCC) is also studied. The results show that the time-related factor (α) affects the dynamic evolution distribution of flow velocity with time, the depth-related factor (A) is the key factor to the dynamic evolution of hydrostatic pressure.
본 연구에서는 에너지 방정식에 기초하여 정수 식생이 존재하는 자연하도에 적용 가능한 1차원 수치모형을 제시하였다. 수위계산을 위한 마찰경사는 Darcy-Weisbach의 마찰식에 의해 계산되었다. 각 단면의 전체 Darcy-Weisbach 마찰계수는 하상조도높이, 식생, 식생구역과 비식생구역 사이의 전단저항, 그리고 홍수터와 주수로의 경계면 전단저항을 고려하여 산정하였다. 경계면 마찰계수는 Mertens방법과 Nuding방법에 의해 계산되었다. 제시된 모형을 가상하도에 적용하고 HEC-RAS모형 모의결과와 비교, 검증하였고, 식생밀도 등에 대하여 마찰계수의 민감도 분석을 실시하였다. 모형의 적용성검토를 위하여 독일 Enz강 일부구간을 대상으로 수치모의를 실시하고 실측수위와 비교하였다. 식생이 존재하는 Enz강의 실측수위와 계산수위를 비교한 결과 식생의 영향을 거의 받지 않고 주수로에 흐름이 형성되는 저유량의 경우와 식생의 영향을 지배적으로 받는 고유량 흐름 모두에서 합리적인 수위를 예측하여 제시된 모형의 적용 가능성을 확인하였다.
폐기물 매립지 내에셔 가스 흐름을 추정하기 위하여 수치 모델을 개발하였다. 가스 흐름은 밀도에 영향 받는 밀도류이고 매립지 내의 매체는 매우 불균질하므로 단순한 수학적 해법으로 가스 흐름을 추정하기 어렵다. Darcy 방정식과 절량 보존의 법칙을 결합하고 이상 기체 방정식을 도입하여 지배방정식을 만들어지고, 이 지배방정식을 유한요소법으로 풀이하였다. 정류상태 모의의 결과는 AIRFLOW 모델에 의한 모의 결과와 일치한다. 부정류 상태 모의 결과는 질량 보존 평가와 일정 시간 후의 결과를 정류상태의 결과와 비교하여 간접적으로 결과의 신뢰성을 평가하였다. 대우건설에서 1993년에 실시한 난지도 매립지 가스 추출 시험 결과를 모델을 사용하여 분석하였다. 개발된 모델은 1994년 재단법인 한국컴퓨터 프로그램 보호회에 등록되었다.
최근에 해안구조물의 시공에 있어 친수성 및 방재 기능을 동시에 갖는 구조물이 검토되는 사례가 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 비교적 급한 1:5 사면을 가진 해안구조물 위로 전파하는 파랑변형 및 파의 처오름을 예측하는 것이다. 사면 위의 파랑변형 및 처오름을 해석하기 위하여 비선형 천수방정식을 사용하였으며, 투수층 내의 유체운동에는 확장형 Forchheimer의 저항법칙에 근거한 비선형, 비정상 Darcy법칙을 적용하여 규칙파 및 불규칙파를 대상으로 수행되었고, 계산결과는 PBREAK 수치모델의 적용성 및 한계성을 검토하기 위하여 수리모형실험 결과와 비교검토 되었다. PBREAK 수치모델은 사면 위의 파형의 변화를 잘 예측하였으나 질량 및 운동량의 교환이 많이 발생하는 쇄파대 내에서 수리모형실험 결과와 약간의 차이를 보여주었다. 또한 수심평균된 수립자 유속은 파봉 부근을 제외하고 파곡 아래에서 계측한 실험치와 잘 일치하였다.
Abreu, Matheus Lima Correa;Vieira, Ricardo Augusto Mendonca;Rocha, Norberto Silva;Araujo, Raphael Pavesi;Gloria, Leonardo Siqueira;Fernandes, Alberto Magno;Lacerda, Paulo Drude De;Junior, Antonio Gesualdi
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제27권2호
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pp.169-178
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2014
Samples of Clitoria ternatea L. (Cunh$\tilde{a}$) were harvested at 35, 50, 70, and 90 d after a uniformity harvest in a field study designed as a completely randomized design with a total of 18 experimental plots. The dry matter yield of the whole plant was separated quantitatively into leaves, stems, and pods at each harvesting age. Chemical analyses and in vitro gas production kinetics were performed to assess the quality of the plant parts. Yields, chemical composition, and estimates of gas production parameters were analyzed by fitting a mixed statistical model with two types of covariance structures as follows: variance components and an unrestricted structure with heterogeneous variances. Fast and slow gas yielding pools were detected for both leaves and stems, but only a single pool was detected for pods. The homoscedasticity assumption was more likely for all variables, except for some parameters of the gas production kinetics of leaves and stems. There was no presence of typical pods at 35 and 50 d. In the leaves, the fibrous fractions were affected, whereas the non-fibrous fractions were unaffected by the harvesting age. The harvesting age affected the majority of the chemical constituents and gas kinetic parameters related to the stems. The leaves of this legume were the least affected part by the aging process.
For the purpose of studying on the seepage characteristics of embedded gravel layer in embankment, laboratory model tests were carried out. The embedded layer under embankment was $19{\sim}26mm$ diameter of gravel and those embankment materials were Saemangum dredged sand, river sand and mixed(1:1) sand with dredged and river one. Those permeability coefficients of three different sands are $5.00{\times}10^{-5}$, $3.00{\times}10^{-4}$, $7.50{\times}10^{-5}m/s$, respectively. Seepage characteristics of these results are as follows; 1) The Reynolds number of water flow through embedded gravel layer in three different permeable soils is less then 10, it is laminar flow. 2) These flow velocities through embedded gravel layer in soils are in proportion to these hydraulic gradients, it is Darcy flow. 3) These Darcian permeability coefficients of water flow through embedded gravel layer in soils show as $2.95{\times}10^{-3}$, $1.38{\times}10^{-2}$, $3.33{\times}10^{-3}$m/s, respectively, by varying permeability of embankment soils and embankment lengths. It is approximately 100 times of those permeability coefficients of embankment materials.
토양증기추출공법(SVE)은 불포화 지반상태에서 휘발성 유기화합물(VOCs)과 유류오염 물질을 제거하는데 효과적이고 경제적인 공법중의 하나이다. 그러나 토양증기추출공법은 투기계수가 1 Darcy보다 작은 실트질 흙과 같이 낮은 투기계수를 가진 지반에서는 비효율적이다. 본 연구의 목적은 연직배수재를 토양증기추출기술중 관정으로서의 적용성과 공기 흐름 패턴에 대한 해석적 방법이다. 즉, 연직배수재를 이용한 실내 모형실험의 공기 추출 시험 결과를 바탕으로 하여 단일 배수재로서의 수치해석 모델을 검증하였다. 또한, 추출 시험결과로 투기계수를 결정하여 단순 분석적 접근의 유효성도 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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