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Keywords:

  • micropolar fluid;
  • power-law stretched sheet;
  • mass transfer;
  • porous medium;
  • chemically reactive species;
  • similarity solution

Abstract

An analysis has been carried out to obtain the effects of higher order chemical reaction on flow and mass transfer characteristics of micropolar fluids past a nonlinear permeable stretching sheet immersed in a porous medium with variable concentration of the reactant. The local similarity solutions for the flow, microrotation and mass transfer are obtained numerically and are illustrated graphically for various material parameters. Comparisons carried out with results from previously published work present excellent agreement. The results show that rate of mass transfer from the sheet to the surrounding fluid decreases significantly with the increase of nonlinear stretching parameter and increases with the increase of concentration parameter. The mass transfer of the reactive species strongly depends on the reaction rate parameter as well as order of the chemical reaction. It is stronger for the first-order reaction than that for the higher order reaction. The rate of surface mass transfer decreases with the increase of the Darcy parameter. The results also show that the effect of these parameters on the micropolar fluids are less compared to the Newtonian fluids.

Une analyse a été réalisée pour obtenir les effets d'une réaction chimique de plus haut ordre sur les caractéristiques de transfert de masse et de débit de fluides micropolaires traversant une feuille étirable perméable non linéaire immergée dans un média poreux avec concentration variable au réactant. Les solutions de similarité locale pour les transferts de masse, de microrotation et de débit sont obtenues numériquement et illustrées graphiquement en fonction de paramètres de divers matériaux. Des comparaisons dressées à partir des résultats d'ouvrages publiés antérieurement présentent une excellente concordance. Les résultats montrent que le taux de transfert de masse de la feuille au fluide environnant diminue de façon significative en augmentant le paramètre d'étirement non linéaire et augmente avec l'augmentation du paramètre de concentration. Le transfert de masse de l'espèce réactive dépend largement du paramètre de taux de réaction ainsi que de l'ordre de la réaction chimique. Il est plus élevé pour la réaction de premier ordre que pour la réaction d'ordre plus élevé. Le taux de transfert de masse de surface diminue avec la hausse du paramètre de Darcy. Les résultats montrent également que l'effet de ces paramètres sur les fluides micropolaires est moins élevé si on le compare aux fluides newtoniens.