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Feb 13, 2024

湾曲した加熱内視鏡における新しい蠕動流のエントロピー解析: 応用科学の応用

Scientific Reports volume 13、記事番号: 1504 (2023) この記事を引用 646 アクセス メトリクスの詳細 記述的な発熱解析によるエントロピー解釈は、

Scientific Reports volume 13、記事番号: 1504 (2023) この記事を引用

646 アクセス

メトリクスの詳細

記述的な発熱解析によるエントロピーの解釈は、2 本の等心で正弦的に変動する湾曲した管の間の加熱された流れに対して実行されます。 新しい蠕動内視鏡が、熱伝達とエントロピーを評価しながら湾曲したチューブ内で初めて検討されました。 蠕動運動を備えたこの柔軟で斬新な内視鏡は、複雑な機械構造の内視鏡検査においてより効率的であり、人間の臓器の内視鏡検査を受ける患者にとってもより快適です。 この新しい内視鏡の熱伝達解析も完全に評価する包括的な数学モデルが開発されています。 Mathematica ソフトウェアを使用して特定の系統的な計算が実行され、正確な数学的およびグラフィックな解が得られます。 これら 2 つの湾曲したチューブの中央領域では、エントロピーの割合が低くなり、ほぼゼロのエントロピーになりますが、内視鏡とチャネルの両方の正弦波状に変形可能な壁の近くで最大のエントロピーが観察されます。

内視鏡は、医療用途だけでなく産業用途にも非常に多くの用途があるため、重要です。 大型クルーズ船のエンジン、航空機、さまざまな工学機器、人間の臓器の内視鏡検査など、独特の大型機械の複雑な構造が主な用途です。 新しい内視鏡がマンガンらによって開発されました 1。これは基本的に、鋭いエッジや複雑な湾曲構造などを通過できる移動内視鏡です。これは蠕動内視鏡として知られています。 この効率的な内視鏡の蠕動運動は、内視鏡の分野で大きな進歩をもたらし、工学および医療への応用が増加しました。 Misiery et al.2 は、内視鏡を挿入したチューブ内の蠕動運動の理論的研究を開示しました。 Tripathi3 は、内視鏡検査の詳細かつ包括的なアプリケーションを使用して、チューブ内の非ニュートン流の数値研究を解釈しました。 さらに、内視鏡アプリケーションで蠕動流を評価する最近の関連参考文献がいくつか挙げられています4、5、6、7、8、9、10。

蠕動流と内視鏡アプリケーションによる発熱解析も、最近の多くの研究者によって評価されています。 Mekheimer11 は、内視鏡を応用して、線維輪内のニュートン流の熱伝達の研究を提供しました。 Nadeem et al.12 は、内視鏡の熱伝達の重要な特性を数値的に解釈しました。 Irshad et al.13 は、内視鏡アプリケーションを使用して、湾曲したチャネル内の蠕動流の熱伝達を数学的にモデル化しました。 Shahzadi et al.14 は、内視鏡を利用した湾曲した環状部内の熱伝達の数学的解析を開示しました。 エントロピーの生成も、多くの内視鏡用途において重要です。 エントロピーの分析は、人間の臓器の内視鏡検査であれ、複雑な機械的構造などであれ、移動する内視鏡によってどの程度の無秩序や妨害が引き起こされるのかを明確に示しています。Narla et al.15 は、熱伝達を伴うエントロピーを解釈する詳細なモデルを提供していました。湾曲したチャネル内の蠕動流の解析。 さらに、湾曲した管内の流れの熱伝達とエントロピー生成の理論的解釈を提供する関連研究論文は、16、17、18、19、20、21、22、23 として参照されます。

この研究成果は、新しい蠕動内視鏡の発熱によるエントロピー解釈の数学的研究を開示しています。 私たちは、同じ中心を持つこれら 2 つの正弦波状に変動する湾曲した管の間の加熱されたニュートン流を考えました。 この蠕動内視鏡の内壁は正弦波状に変形しており、この内視鏡を備えたチューブの外壁も正弦波状に変形している。 これは、熱伝達と徹底的なエントロピー解釈を備えた 24 で提供された研究の拡張作業です。 この問題を解釈する方程式は Mathematica ソフトウェアを使用して評価され、温度、エントロピー、速度、圧力勾配などの正確な解が得られました。数学的計算と完全に調和したグラフィック解も提示されています。