Penelitian yang berkaitan dengan transmisi panas dan aliran fluida berdebu (dusty fluid) atas permukaan regangan sangat baik dalam meningkatkan pengoperasian dan desain berbagai perangkat teknik dan industri. Transmisi panas dan aliran fluida debu memiliki penerapan yang signifikan di berbagai bidang termasuk bidang pembakaran, pemisahan materi dari fluid secara sentrifugal, presipitasi elektrostatik, fluidisasi, penggunaan debu dalam sistem pendingin gas, industri perminyakan, teknologi polimer, pemurnian minyak mentah; dan semprotan tetesan fluida. Para peneliti telah menginvestigasi terkait aliran laminar dusty fluid dalam berbagai bidang. Wang dkk. melakukan tinjauan eksperimental dampak debu batubara encer terhadap tekanan ledakan gas, fluks transien magneto hidradinamik, transmisi panas fluida berdebu dalam suatu saluran. Radiasi termal dan spesies pada aliran fluida berdebu hidromagnetik mikropolar pada revolusi paraboloid dikaji oleh Gnaneswara dkk. Wei dkk. juga mengkaji pentingnya radius nanopartikel, partikel debu, gaya Lorentz dan coriolis dengan adanya fluida debu Maxwell. Wei dkk. menemukan bahwa partikel debu meningkatkan kinerja termal fluida dasar.
Pemodelan matematika memiliki peran penting dalam memahami banyak masalah nyata, termasuk termodinamika dari magnetohidrodinamika nanofluida berdebu tipe Maxwell berbasis air yang berputar dengan partikel debu tersuspensi. Penulis dan tim telah mengkaji model matematika magnetohidrodinamika yang diturunkan dari hukum konservasi massa, hukum konservasi momentum dan hukum konservasi energi untuk aliran fase fluida dan fase debu. Secara matematis, representasi ketiga hukum fisika tersebut menghasilkan suatu sistem persamaan diferensial parsial tak linear yang memuat enam persamaan diferensial. Studi yang dilakukan Penulis dan tim mengkaji pentingnya peningkatan fraksi volume partikel kecil TiO2 (Titanium dioksida) dan debu terhadap dinamika fluida. Dengan transformasi yang sesuai, sistem persamaan diferensial parsial ditransformasi menjadi system persamaan diferensial biasa tak berdimensi. Selanjutnya, solusi dan grafik solusi sistem persamaan diferensial biasa tersebut ditentukan menggunakan perangkat lunak MATLAB. Penulis dan tim menemukan bahwa besaran kecepatan primer dan sekunder pada kedua fasa menurun seiring dengan peningkatan konsentrasi volume partikel debu, gaya Lorentz, putaran, dan parameter fluida Maxwell. Selain itu, meningkatnya kekuatan partikel kecil debu dan TiO2 bertanggung jawab atas peningkatan suhu dalam fase debu dan nanofluida.
Penulis: Windarto
Fakultas Sains dan Teknologi, 51动漫
Artikel lengkap (open access) dapat diakses melalui laman
