Effects of non-Darcy natural convection over a vertical plate with different convective boundary conditions incorporating gyrotactic microorganisms on dispersion

Abstract

Ce mémoire étudie la convection naturelle le long d’une plaque verticale immergée dans un milieu poreux non Darcy saturé par un nanofluid contenant des micro-organismes gyrotactiques. Un modèle mathématique intégrant le mouvement brownien, la thermophorèse, la bioconvection et les effets de diffusion croisée a été développé. Les équations différentielles partielles régissant le phénomène ont été transformées en un système non linéaire d’équations différentielles ordinaires à l’aide de variables de similarité, puis résolues numériquement à l’aide du solveur bvp4c de MATLAB. L’analyse paramétrique a montré qu’une augmentation du paramètre convectif améliore les transferts de chaleur et de masse, tandis qu’une résistance Darcy plus élevée réduit l’écoulement. La bioconvection améliore les profils de vitesse, et les effets des nanoparticules influencent fortement les distributions de température et de concentration. Ces résultats offrent une meilleure compréhension des phénomènes de transport complexes dans les systèmes de nanofluides poreux contenant une activité biologique.