论文部分内容阅读
纳米颗粒可以通过不同的途径作为药物施用,包括腹腔注射和静脉注射、肺吸入和口服给药。纳米颗粒作为治疗癌症的有效靶向策略,已被作为活性剂和纳米载体而发展。近几年来,基于二氧化硅氧化物、碳、纳米晶体、金属氧化物、聚合物、脂类、量子点,树状大分子以及各种新开发的材料,各种纳米颗粒得到了发展。纳米颗粒的形状有多种类型,根据不同的类型有几种非正式的名称,如纳米星、纳米棒、纳米颗粒、纳米花、纳米纤维、纳米盒、纳米礁纳米晶须等。许多重要的应用可能是基于特定的纳米颗粒形状以及尺寸范围。纳米颗粒的形状在痕量金属检测、生物分子分析、分子标记和纳米技术应用等各个领域都具有重要意义。在流体动力学领域,纳米颗粒的形状对纳米颗粒如何在流体中尤其是在窄管内传输起着至关重要的作用。纳米颗粒的形状对悬浮液的热导率影响很大。纳米颗粒的形状和大小对药物输送系统的成功起着重要作用。除了表面和尺寸特征外,纳米颗粒的形状最近被确定为影响生物分布、循环时间、肿瘤药物递送靶向性以及细胞摄取的重要因素。虽然细菌和病毒的形状不同,如圆柱体或细丝,但计划用于抗癌药的最大非载体是球形的。重要的细菌和病毒已经进化成非球形,增强了它们逃避免疫反应的能力。球形纳米粒子在生物传感、生物成像、治疗和诊断等生物医学领域得到了广泛的研究,但是纳米颗粒形状的影响很少受到关注。球形纳米颗粒被认为是在脾脏、肾脏和肝脏等负责清除的器官中积累的主要因素。非球形纳米颗粒在化学、生物医学应用中的作用,并探索如何通过优化纳米粒子设计来改善形状依赖性的影响,从而提高诊断和治疗效果。非球形纳米颗粒的独特特性表明,对纳米颗粒几何结构的智能控制可以将纳米医学的范式从球形纳米颗粒转移到具有更复杂几何结构的纳米颗粒。纳米颗粒与血管和血流中细胞的交叉、随后的细胞结合、细胞间运输、摄取、穿过内皮细胞壁进入肿瘤的运输以及无界纳米颗粒的清除率取决于纳米颗粒的几何形状。例如,非球形纳米颗粒的设计可以显著提高活体靶向药物的传递效率和循环时间。圆柱形纳米颗粒是发现纳米颗粒在不同器官中积累的关键。通过分析和数值结果进行理论分析,主要研究纳米颗粒形状对纳米流体流动和传热的影响,内容如下1、研究了纳米颗粒形状对磁流体力学(MHD)纳米流体在旋转拉伸圆盘上通过多孔介质流动和传热的影响。我们考虑磁流体力学(MHD)纳米流体通过多孔介质在旋转可拉伸盘上流动。对于多孔介质,采用达西关系式。研究了纳米颗粒形状对磁流体力学(MHD)纳米流体流动和传热的影响。还考虑了热辐射和焦耳加热的影响。考虑了三类纳米颗粒,即铜、银和氧化钛。纳米流体由纯水和各种球形和片状纳米颗粒组成。通过适当的相似变换,控制偏微分方程(PDE)已转化为普通方程。用bvp4c方法对耦合常微分方程(ODE)系统进行了数值求解。详细讨论了各种相关参数,即固体体积分数、哈特曼数、热辐射参数、雷诺数、埃克特数、孔隙率参数和比率参数在普朗特数固定值为6.2时对流动和努塞尔数的影响。所得结果在结论部分给出。纳米颗粒在银水中的薄层形状对温度分布有很好的影响。研究发现,片状纳米颗粒在铜-水体系中的传热速率在流型体系中较大2、研究了二硫化钼(MoS2)纳米颗粒对具有辐射效应的磁流体力学(MHD)自由对流纳米流体的几何形状效应。本研究的目的是研究加入不同形状的纳米粒子后,磁流体力学(MHD)水基纳米流体在热辐射下的流动和传热。我们提出了一个垂直圆锥的数学模型。纳米颗粒的几何形状分为柱状、球形和片状。人们对于研究不同形状纳米颗粒的重要性质有很浓厚的兴趣。通过相似变换,将偏微分方程(PDE)转化为非线性常微分方程(ODE)。用同伦分析法(HAM)对分析结果进行了评价。问题的解以速度、温度、表面摩擦力和努塞尔数的图形形式给出。相关参数对纳米流体流动和传热的影响以图形方式显示,并进行了简明的讨论。本研究采用普朗特数6.2的固定值。结果表明,与柱状和球形纳米颗粒相比,片状纳米颗粒在MoS2水中的性能更高。3、研究了(Ag和TiO2)/水纳米颗粒形状对传热和混合纳米流体对拉伸收缩水平圆柱体流动的影响。本研究反映了(Ag-TiO2)/水混合纳米流体上纳米颗粒形状向水平渗透拉伸收缩圆柱体流动的行为。还考虑了吸入和注入参数的影响。本研究中使用了三种不同形状的Ag和TiO2(球体、叶片和薄片)。将问题的边界层方程转化为非线性常微分方程组,并对这些非线性常微分方程进行了解析解。同伦分析法(HAM)用于求解问题的解析解。所获得的结果也与Sandeep等人已经发表的文章进行了比较。研究了混合纳米流体的流动特性,重点研究了速度f’(η)曲线、温度θ(η)曲线和Nusselt数Nu曲线。在各种参数的影响下,温度和努塞尔数分布表明球形纳米颗粒在混合纳米流体流动中具有更好的温度扰动和传热性能。4、研究了焦耳耗散显著时,纳米颗粒形状对水通过发散收敛通道输送氧化锌的动力学影响。我们从理论上讨论了纳米颗粒形状对发散收敛通道间纳米流体流动的影响。在本研究中,在氧化锌-水纳米流体中使用了各种形状的纳米颗粒,即球形、柱形和薄层。还考虑了磁场和焦耳耗散的影响。将非线性偏微分方程组转化为常微分方程组。成功地得到了解析解,并与数值解进行了比较。采用同伦摄动法和NDSolve法分别对分析结果和数值结果进行了比较。结果表明,与其他形状的纳米颗粒相比,片状纳米颗粒具有更高的温度扰动性能和传热速率。