Abstract The aim of this study is to investigate the heat and mass transfer characteristics of Burgers nanofluid in the presence of thermo-diffusion effects. The analysis considers higher-order slip effects to study the transport phenomena. Additionally, the study examines the impact of thermal radiation and chemical reactions on the flow. Variable thermal conductivity assumptions are made for heat transfer analysis. The Cattaneo–Christov model, an extension of Fourier heat and mass theories, is employed for the analysis. Heat transfer evaluation is conducted using convective thermal constraints, and numerical computations are carried out using the Runge–Kutta method. The study visually represents the impact of flow parameters through graphical analysis. It is suggested that heat transfer can be significantly improved through the interaction of slip effects, and the concentration phenomenon is enhanced by the Soret number.

This work focuses mainly on wind energy usage as a renewable source for energy generation in urban environments, where the variability of air current flow is a challenge. One of the main objectives to be achieved in this study is to develop small vertical wind turbines. Design thinking methodology was used to innovative ideas development using the application of concepts from rapid prototyping (additive manufacturing). As a target object to idealize an innovative product, was the providing of a mobile equipment recharging system, using the air current generated by the urban public transport vehicles. As a result, a modular system of small power generation was produced, tested, and validated. The mini-turbine with the best performance in power generation in wind flows lower than 4 m/s was the VAWT, which achieved the smallest difference, 18 % greater. Therefore, it was demonstrated that the installation of small wind turbines in an urbanized area requires a minimum of wind measurements at the exact location to validate the innovative design.

Using porous media is an efficient technique aimed at enhancing heat transfer in engineering systems. Replacing conventional fluids by ferrofluids and applying external magnetic fields through magnets is another method for heat transfer control. In this regard, understanding the behavior of ferrofluids through porous media in the presence of magnets is important. The present study aims at providing a thorough analysis of the properties of heat transfer resulting from the combination of buoyancy driven convection and thermomagnetic convection in a porous enclosure. The equations governing the two types of convection in the fluid as well as the conduction in the solid matrix are presented in the dimensionless form and solved numerically. The control volume finite element method has been used to solve the governing equations. The influence of various parameters such as the magnetic Rayleigh number, the porosity, Darcy number, and the interfacial heat transfer coefficient on the flow and temperature contours and on the Nusselt number is then investigated. For low interface coefficient, the heat transfer in the fluid is enhanced when the overall porosity in the cavity is raised, while for high coefficients, the porosity of the bottom porous layer is the main parameter affecting the heat transfer.