MHD flow of viscoelastic nanofluid over a stretching sheet in a porous medium with heat source and chemical reaction

Abstract

The present study investigates the heat and mass transfer of MHD viscoelastic (Walters’ B’ model) nanofluid flow over a stretching sheet embedded in a saturated porous medium subject to thermal slip and temperature jump. A simulation model is established through the analysis on relevant constraints such as stretching of bounding surface keeping the origin fixed and thermal slip and temperature jump on the boundary. The numerical solutions are obtained by Runge-Kutta fourth order method with shooting technique. The affects of important thermo-physical parameters on the velocity, temperature, concentration and surface criteria are displayed and analyzed through graphs and tables. As a result of the analysis, the following observations are made. Elasticity of the base fluid in the presence of nanoparticle acts adversely to the growth of velocity as well as thermal boundary layers. Brownian diffusion, thermophoresis and heat source enhance the fluid temperature resulting the cooling of the stretching surface. Further, positive values of heat and mass fluxes for different values of elastic, magnetic and permeability parameters indicate that heat and mass transfer occur from the stretching surface to the fluid. These recommendations are useful to limit the parameters to design viable heat exchangers. RÉSUMÉ. La présente étude examine le transfert de chaleur et de masse du flux de nanofluide viscoélastique MHD (modèle de Walters) sur une feuille d’étirement encastrée dans un milieu poreux saturé soumis au glissement thermique et au saut de température.Un modèle de simulation est établi par l’analyse de contraintes pertinentes, telles que l’étirement de la surface de délimitation en maintenant l’origine, le glissement thermique et le saut de température sur la limite.Les solutions numériques sont obtenues par la méthode de l’ordre quatre de Runge-Kutta avec technique d’injection. Les effets d'importants paramètres thermophysiques sur les critères de vitesse, de température, de concentration et de surface sont présentés et analysés au moyen de graphiques et de tableaux. À la suite de l'analyse, les observations suivantes sont faites.L'élasticité du fluide de base en présence de nanoparticules agit négativement sur la croissance de la vitesse ainsi que sur les couches limites thermiques. 8 ACSM. Volume 42 – n° 1/2018 La diffusion brownienne, la thermophorèse et la source de chaleur augmentent la température du fluide, ce qui entraîne le refroidissement de la surface d’étirement.En outre, des valeurs positives des flux de chaleur et de masse pour différentes valeurs de paramètres élastiques, magnétiques et de perméabilité indiquent que des transferts de chaleur et de masse ont lieu de la surface d’étirement au fluide.Ces recommandations sont utiles pour limiter les paramètres permettant de concevoir des échangeurs de chaleur viables.