Herein, a facile coprecipitation route was followed to synthesize Zn-Ag co-doped barium hexaferrite (ABHF) and its nanocomposite with carbon nanotubes (CNTs) using the ultrasonication method. Various characterization techniques were used to analyze the structure and optical properties. The bandgap energy of BHF and ABHF was 2.16 eV, and 2.09 eV respectively. Diclofenac sodium and acetaminophen were used to study the photocatalytic activity of the synthesized samples. It was noted that the bare sample showed 29.46% and 44.96% degradation for diclofenac sodium and acetaminophen respectively. The highest catalytic activity was shown by the nanocomposite (ABHF@CNTs) that degraded 70.87% and 84.34% of diclofenac sodium and acetaminophen respectively. Photodegradation of diclofenac sodium and acetaminophen (pharmaceutical drugs) was increased due to a reduction in bandgap energy (Eg), increased surface area, and prolonged e--h+ pair recombination of the synthesized samples.

Industrial applications in domains such as warm rolling, crystal development, thermal extrusion and optical fiber illustration are seeing a significant increase. These applications specifically focus on addressing the challenge of a cylinder in motion inside a fluid environment. Elevated temperatures may affect the viscosity and thermal conductivity of fluids. Understanding the relationship between temperature and the properties of fluids is crucial. In light of these presumptions, the primary goal of this study is to examine, under transverse magnetic field, shape factor, velocity, thermal slip conditions and viscous dissipation, how temperature-dependent fluid properties could enhance the heat transfer efficiency and performance evolution of ternary hybrid nanofluid. In order to study flow fluctuations, the impact of nanoparticle addition and improvements in heat transfer, a variable Prandtl number is also included. The use of similarity variables converts the controlling flow model from partial differential equations (PDEs) to ordinary differential equations (ODEs). Mathematica’s shooting strategy solves ODEs using the fourth-order Runge–Kutta (RK-IV) method. Numerical calculations were done after setting parameters to acquire the desired results. Analytical data are provided in tables and graphs for convenient usage. The results showed that the velocity profile increases as the values of [Formula: see text], Pr, M, Re and S grow, and decreases when the values of [Formula: see text] decrease. Re, Pr and S lower the temperature profile, whereas [Formula: see text], [Formula: see text] and Ec raise it. The skin friction profile steepens as [Formula: see text], S, Re and M increase relative to the stretched cylinder, and flattens as [Formula: see text] and [Formula: see text] decrease. The Nusselt number profile rises as [Formula: see text], Pr, S and Re decrease with [Formula: see text], Ec and [Formula: see text]. When the Prandtl number goes from 3.0 to 6.2 in a ternary hybrid nanofluid with brick-shaped nanoparticles, the Nusselt number goes up by around 55.7%.

For the growth of sustainable energy, increasing the efficiency of photovoltaic/thermal (PV/T) systems is still essential. Particularly ternary hybrid nanofluids have shown promise as a means of improving the systems' electrical and thermal performance. This study delves deeply into the exploration of a three-dimensional annulus-type Photovoltaic Thermal (PV/T) system, centering on its cooling function through the utilization of ternary hybrid nanofluids featuring diverse nanomaterial shapes. The system structure involves a circular cylinder enveloped within glass, silicon, and copper layers, forming the core of the PV panel. The investigation employs COMSOL Multiphysics 6.0 with boundary conditions like radiative heat flux on the upper domain. Nanofluids with varied shapes (spherical, brick-like, cylindrical, platelet, and blade-shaped) comprising copper, aluminum oxide, and micro-wall carbon Nanotubes suspended in water are scrutinized as the base fluid. Using COMSOL Multiphysics, our simulation employs a conjugate heat transfer interface to solve the intricate three-dimensional Navier-Stokes equations and energy equations, addressing the combined convection challenges in the system. Analyzing parameters such as Reynolds number (100-1500), aspect ratios (0.1, 0.15, 0.2), shape factors (3-8.9), and total volume fractions of nanomaterials (1%-10%), we noted a significant decline (21-28%) in the average Nusselt number as nanoparticle concentration increased. This trend highlights strengthened convection processes, notably observable with increased flow pipe diameter or aspect ratio. This decrease suggests that the system's convective heat transfer efficiency has decreased. Nonetheless, because the PV cells are better cooled, the decrease in convective heat transfer is accompanied by an increase in the electrical efficiency of the system. The practical implication of this trend is that even though the thermal performance in terms of heat removal may decline, the overall cooling effect still helps to keep the PV cells' temperature down, thereby raising their electrical output. The study revealed enhanced electrical efficiency (up to 9.3834%) with blade-shaped particles under specific conditions: Re=1500, 10% volume fraction, and an aspect ratio of 0.1. Additionally, the investigation suggests a potential for achieving a maximum thermal efficiency of 85.62%. These findings underline the promising impact of nanomaterial manipulation on both electrical and thermal efficiencies within the PV/T system while the maximum temperature at the outlet reaced to 5.470 C.

Abstract Comprehending and measuring heat transfer (HT) mechanisms in groundwater systems is crucial for tackling diverse issues and maximizing the use of subterranean resources while reducing ecological consequences. Groundwater flow is frequently simulated and predicted using mathematical models, such as Darcy's law, which governs the movement of fluids through porous media. Thus, a theoretical analysis of HT is therefore carried out for a time‐independent 3D power‐law (PL) nanofluid (NF) flow on the stretching rotating porous disc near the stagnation region, subject to convective boundary condition, using the MHD, heat source/sink, and thermal radiation effects. A numerical simulation via the Keller Box method is performed using PDEs as the mathematical model for the suggested problem. Investigations are conducted on how several classes of pertinent characteristics affect temperature, velocity, surface drag forces, and HT rate. It has been observed that the radial velocity of the disc increases with an escalation in the permeability of the porous media whereas the azimuthal velocity, however, tends to decrease. Additionally, the rate at which heat is transferred escalates as the radiation and heat source/sink parameter's strength increases whereas it decays along the Prandtl and Biot numbers. Lastly, the present study's results can be applied to understand the thermal impact on seepage of groundwater, geothermal energy extraction, containment systems for landfills and waste, design of subsurface infrastructure, aquifer thermal energy storage, and impact assessment against climate change.

Abstract Hybrid nanofluids (HNFs) have outstanding energy transfer capabilities that are comparable to mono-nanofluids. Materials had appliances in obvious fields such as heat generation, micropower generation, and solar collectors. The objective of this study is to investigate the new aspects of convective heat transfer in an electrically conducting Carreau HNF situated between two parallel discs. In addition to the presumed stretchability and rotation of the discs, physical phenomena like nonlinear radiation, viscous dissipation, Joule dissipation, and heat generation and absorption are considered. The Cu and TiO 2 nanoparticles dispersed in engine oil to understand the intricate phenomenon of hybridization. The Tiwari and Das nanofluid model is employed to model the governing partial differential equations (PDEs) and then simplified using boundary layer approximation. The suitable transformations of similarity variables are defined and implemented to change the set of formulated PDEs into ordinary differential equations. The reduced system is solved semi-analytically by the homotopy analysis method. The influences of involving physical parameters on the velocity and temperature are plotted with the help of graphical figures. This study brings forth a significant contribution by uncovering novel flow features that have previously remained unexplored. By addressing a well-defined problem, our research provides valuable insights into the enhancement of thermal transport, with direct implications for diverse engineering devices such as solar collectors, heat exchangers, and microelectronics.