KR
Khadija Rafique
Author with expertise in Heat Transfer Enhancement in Nanofluids
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
7
(14% Open Access)
Cited by:
4
h-index:
12
/
i10-index:
13
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Numerical simulation of hybrid nanofluid flow with homogeneous and heterogeneous chemical reaction across an inclined permeable cylinder/plate

Sidra Jubair et al.Aug 18, 2024
The current study investigates the steady two-dimensional (2D) hybrid nanofluid (Hnf) flow over an inclined permeable plate/cylinder. The Hnf flow has been examined in the context of mixed convection, heterogeneous/homogenous chemical reaction, and permeable medium. The Hnf is prepared by dispersing silver (Ag), and iron ferrite (Fe 3 O 4 ) nanoparticles (NPs) in water. The current research is motivated by the increasing demand for highly efficient cooling devices in a variety of industries and energy-associated operations. The energy transmission and fluid flow are mathematically specified by using a coupled nonlinear system of partial differential equations (PDEs). The system of PDEs is simplified into a dimensionless form of ODEs, which are then further numerically treated with the MATLAB package based on the finite difference method (bvp4c). It has been noticed that the permeability component develops the heat transfer curve while decreasing the flow rate of the fluid. The impact of heat source/sink increases the energy profile. Moreover, the plate surface demonstrates the dominant behavior of energy transportation than a cylinder with the variance of Ag-Fe 3 O 4 -NPs.
0
Citation1
0
Save
0

Analyzing the effects of variable fluid properties on radiative dissipative hybrid nanofluid over moving wedge with MHD and Joule heating

Khadija Rafique et al.Nov 27, 2024
Understanding and optimizing heat transfer processes in complex fluid systems is the driving force behind studying the magnetohydrodynamic (MHD) flow of [Formula: see text]–[Formula: see text] nanofluid across a radiative moving wedge, taking into account the impacts of viscous dissipation and Joule heating. Nanofluids, such as [Formula: see text]–[Formula: see text], increase heat transmission and thermal efficiency. However, the complicated challenges caused by fluid characteristics and radiative heating need a thorough investigation. This study examines MHD hybrid nanofluid heat transfer via a permeable wedge using joule heating, mass suction, viscous dissipation, variable viscosity, thermal radiation, variable thermal conductivity, and variable Prandtl number. We use similarity transformation to solve the ordinary differential equations that follow from the governing partial differential equations. We then check the results for correctness and dependability. To ensure the reliability and validity of the outcomes, source parameters are crucial to the validation process. The consequence of changing these parameters on the heat transmission properties of the MHD hybrid nanofluid is studied for both the scenario without and with thermal radiation by methodically analyzing the percentage increase or reduction. The validation process also includes a comparison of the computed values, such as the heat transfer rate and skin friction factor, with established theoretical predictions. This examination guarantees that the numerical solution, executed using the bvp4c technique in MATLAB, corresponds to the anticipated physical behavior of the system being studied. In addition, the findings exist using both graphical and tabular forms, which allows for a clear and succinct illustration of how different physical limitations affect flow characteristics.
0

Computational analysis of MHD hybrid nanofluid over an inclined cylinder: Variable thermal conductivity and viscosity with buoyancy and radiation effects

Khadija Rafique et al.Sep 24, 2024
Due to their widespread use in engineering, hybrid nanofluids have been the primary focus of mathematical and physical research. Only the improvement of hybrid nanofluids’ variable heat conductivity and viscosity has been considered so far. Hybrid nanofluid flow across an inclined cylinder has many potential uses, including heat transfer and cooling in electrical devices, energy storage, refrigerants, and the automobile industry. Examining the effects of buoyant force, variable viscosity, variable thermal conductivity, mass suction, convective thermal conditions, and a magnetic field on the stagnation point flow of a Al 2 O 3 –Cu/H 2 O hybrid nanofluid in an inclined cylinder is our objective in this work. In order to find solutions to boundary-condition flow-describing partial differential equations, we turn them into ordinary differential equations using similarity transformations. We achieve this by employing a numerical strategy known as the fourth-order Runge–Kutta technique, which incorporates shooting techniques. A graphical representation of the findings emphasizes the influence of many physical parameters on flow dynamics. In addition, we address the influence of drag force and rate of heat transfer on various elements, such as the Biot parameter, magnetic variable, viscosity variable, and thermal conductivity variable. The mixed convection and magnetic parameters cause the velocity profile to rise while the temperature profile falls. The research’s results elucidate the cause behind the rise in thermal contour of hybrid nanofluids, which is seen when there is an increment in thermal conductivity, radiation parameter, and Biot number. The heat transfer rate exhibits a significant increase of 36.87% in the aiding flow scenario when a 2.0 mass suction is applied in conjunction with a 0.01 hybrid nanofluid, as compared to the conventional fluid. In the scenario of opposing flow, the heat transfer rate exhibits a significant increase of 36.96% when compared to that of ordinary fluid. Heat transfer increases 43.00% when Rd increases from 0.1 to 0.5 for both assisting and opposing flow.
0

Numerical study of MHD flow over stretching cylinder with variable Prandtl number and viscous dissipation in ternary hybrid nanofluids with velocity and thermal slip conditions

Khadija Rafique et al.Jul 20, 2024
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%.
0

Computational simulations of radiative magnetic micropolar nanofluid flow on curved surface: carbon nanotubes and heat transfer

Umar Farooq et al.Dec 5, 2024
The thermal properties of nanofluids are crucial across various industries, particularly for efficient heat dissipation, which is key to optimising performance. This study examines the heat transfer characteristics of a steady, two-dimensional radiative flow of blood-containing carbon nanotube particles along a curved, stretched surface. The analysis emphasises the behaviour of a magnetised micropolar nanofluid, favouring hybrid nanofluid flow over an extended, curved surface. A mathematical formulation for the flow equations is developed using curvilinear coordinates. The non-similarity method reduces the governing partial differential equations to nonlinear ordinary differential equations. These are solved numerically using the BVP4C solver, which applies a three-stage Lobatto method. Results for the skin friction coefficient and local Nusselt number are presented in tabular form. The study reveals that the temperature profile increases with higher values of magnetic field, Eckert numbers, radiation, and heat source parameters. As the heat source (Q) increases, the Nusselt number for SWCNT + Blood increases. As Q increases from 0.5 to 1.0, the Nusselt number increases by 12.16%; from Q = 1.0 to Q = 1.5 increases by 7.84%, and from Q = 1.5 to Q = 2.0 increases by 7.40%. For SWCNT + MWCNT + Blood, the Nusselt number also rises by around 5.10%, 4.42% and 4.43%.