This study suggests a strategy for calculating the fuzzy analytical solutions to a two-dimensional fuzzy fractional-order heat problem including a diffusion variable connected externally. We propose Sawi residual power series scheme (SRPSS) which is the amalgamation of Sawi transform and residual power series scheme under the Caputo fractional differential operator. We demonstrate three different examples to derive the fuzzy fractional series solution which is characterized by its rapid convergence and easy finding of the unknown coefficients using the concept of limit at infinity. The most significant aspect of this scheme is that it derives the results without time effort compared with the traditional residual power series approach. Our findings confirm that the SRPSS is a robust and valuable method for approximating the solution of fuzzy fractional problems. Furthermore, we provide 2D and 3D symbolic representations to present the physical behavior of fuzzy fractional problems under the lower and upper bounded solutions.

This paper presents a significant scheme to drive the numerical solution of multi-dimensional diffusion problems where the fractional derivatives are taken in Caputo sense. The Mohand homotopy integral transform scheme (MHITS) is the composition of Mohand integral transform (MIT) and the homotopy perturbation scheme (HPS) which can be used to investigate the numerical solution in the form of convergence series. This approach does not require any presumptions, limitations on elements, or any other hypothesis. The primary objective of this strategy is to perform its direct implementation to the recurrence relation. This method produces results in the form of a convergent series, which accurately predicts the exact results. Graphical results and plot error distribution show an excellent agreement between MHITS results and the exact solution.

The unstable time fractional Schrödinger model (UTFSM) is studied through the development of disturbances in marginally stable or unstable media. A modified Sardar-sub equation technique (MSSE) for a conformable fractional-order nonlinear evolution model is presented in this paper. The objective here is to construct new wave solutions for UTFSM. These solutions have particular relevance in quantum physics and assume several forms such as rational, exponential, trigonometric and hyperbolic functions, as well as combo solutions. This technique produces various shapes of dark, kink-type solitons and periodic solitary waves by setting proper parametric values. These discrete physical frameworks contribute to an understanding from analysis of unstable dynamical models. Additionally, we investigate modulation instability and stability analysis to ensure that obtained solutions are highly stable. The multiplicity of waves and solutions emphasizes how this technique can be used for different nonlinear fractional models in quantum physics and other areas.

Abstract In this work, the separation of variables approach is employed to investigate and assess analytical stream function solutions for two‐dimensional incompressible couple stress fluid flow. The suggested method involves transforming the governing partial differential equations (PDEs) of fluid flow into ordinary differential equations (ODEs) by assuming that the stream function solution may be written as an addition of two functions, each based on a single variable. Without imposing any particular boundary requirements on the intended model, this study allows for a wide investigation of flow behaviours. This work explores the effects of several parameters, such as density, pressure coefficient of viscosity and especially the couple stress parameter, on velocity profiles. The derived solutions, expressed as stream functions, are applicable to several two‐dimensional flow conditions involving couple stress fluids. By providing crucial insights into the behaviour of incompressible couple stress fluids, these results have practical consequences for biomedical modelling, industrial fluid processes and lubrication systems, among other uses.