Effects of MHD free convection and mass transfer on the flow past a vibrating infinite vertical circular cylinder

The effects of MHD free convection and mass transfer are taken into account on the flow past a vibrating infinite isothermal and constant heat flux vertical circular cylinder. The expressions for velocity, temperature, concentration and skin-friction of the fluid are obtained in closed form by using Laplace transform technique. The effects ofPr (Prandtl number),Sc (Schmidt number),Gr (Grashof number,Gr>0 implies cooling andGr<0 heating of the cylinder),Gm (modified Grashof number),M (magnetic field parameter) and variation of time on velocity distribution have been studied graphically. The results presented in this paper agree with the results of Lien and Chen when magnetic parameter approaches zero.

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Effekte der freien MHD Konvektion und der Stoffübertragung auf die Strömung längs eines vibrierenden unendlich langen vertikalen Kreiszylinders

Zusammenfassung Es werden die Effekte der freien MHD Konvektion und der Stoffübertragung auf die Strömung längs eines vibrierenden unendlich langen vertikalen isothermen Kreiszylinders mit konstanter Wärmestromdichte untersucht. Es werden geschlossene Ausdrücke für die Geschwindigkeit, Temperatur, Konzentration und Wandreibung des Fluides mittels der Laplace-Transformation erhalten. Die Effekte der Prandtl-ZahlPr, Schmidt-ZahlSc, Grashof-ZahlGr (Gr>0 bedeutet kühlen,Gr<0 heizen), der modifizierten Grashof-ZahlGm, des ParametersM für das magnetische Feld und das zeitliche Verhalten der Geschwindigkeitsverteilung wurden graphisch untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchung stimmen mit denen von Lien und Chen überein, wenn der Parameter für das magnetische Feld nahe bei 0 liegt.

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Nomenclature C_p Specific heat at constant temperature - C the species concentration near the circular cylinder - C_w the species concentration of the circular cylinder - C the species concentration of the fluid at infinite - * dimensionless species concentration - D chemical molecular diffusivity - g acceleration due to gravity - Gr Grashof number - Gm modified Grashof number - K thermal conductivity - Pr Prandtl number - r₀ radius of the circular cylinder - r₀ dimensionless radius - r, r coordinate and dimensionless coordinate normal to the circular cylinder - Sc Schmidt number - t time - t dimensionless time - T temperature of the fluid near the circular cylinder - T_w temperature of the circular cylinder - T temperature of the fluid at infinite - u velocity of the fluid - u dimensionless velocity of the fluid - U₀ reference velocity - z, z coordinate and dimensionless coordinate along the circular cylinder - coefficient of volume expansion - * coefficient of thermal expansion with concentration - dimensionless temperature - H₀ magnetic field intensity - coefficient of viscosity - _e permeability (magnetic) - kinematic viscosity - electric conductivity - density - M Hartmann number - dimensionless skin-friction - frequency - dimensionless frequency