《Results in Surfaces and Interfaces》：Hall and Cross-Diffusion Effects on Ternary Nanofluid Flow over a Rotating Stretching Surface under Coriolis Force: An ANN Approach
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研究人员针对旋转拉伸表面的三维流动特性展开研究，将霍尔电流与科里奥利力的联合作用纳入分析框架，同时考虑工程与工业应用场景的需求。动量方程中引入霍尔效应与驻点效应，温度与浓度方程则包含索雷特（Soret）-杜弗尔（Dufour）耦合贡献。三元杂化纳米流体的热性能
研究人员针对旋转拉伸表面的三维流动特性展开研究，将霍尔电流与科里奥利力的联合作用纳入分析框架，同时考虑工程与工业应用场景的需求。动量方程中引入霍尔效应与驻点效应，温度与浓度方程则包含索雷特（Soret）-杜弗尔（Dufour）耦合贡献。三元杂化纳米流体的热性能分析采用氧化铜（CuO）、二氧化钛（TiO2）及银（Ag）纳米颗粒分散于乙二醇（EG）基液中的体系。通过合适的相似变换，将控制偏微分方程转化为常微分方程组，并采用MATLAB的bvp5c边值求解器进行数值求解，参数对速度、温度及浓度分布的影响以图形形式呈现。为提升预测可靠性，研究人员采用Levenberg-Marquardt算法训练人工神经网络模型。结果表明，增大霍尔参数可增强主流速度并降低二次流速度，其机制为有效洛伦兹力的减弱；Soret与Dufour参数对热质传输耦合过程具有显著影响，而施密特数与化学反应参数的增大会减小浓度边界层厚度。与传统纳米流体相比，三元杂化纳米流体的传热速率最大提升17.75%。该研究成果可应用于旋转机械冷却系统、聚合物挤出过程、能量转换装置及磁控热管理系统等需要强化热质传输的领域。
该研究发表于《Results in Surfaces and Interfaces》，聚焦三元杂化纳米流体在旋转拉伸表面的多物理场耦合流动与传热特性。现有研究中，多数工作仅单独考虑霍尔电流、科里奥利力、交叉扩散、辐射或多孔介质阻力等单一或部分效应，尚未将霍尔电流、科里奥利力、辐射、黏性耗散、多孔阻力与Soret-Dufour效应统一纳入三维旋转拉伸表面模型，且针对三元杂化纳米流体结合人工神经网络的系统性研究仍较缺乏。纳米技术在能源、医疗等领域的应用需求持续增长，三元杂化纳米流体因多组分颗粒协同增强热性能的特性成为研究热点，但其复杂流动与传热机制需更精准的预测工具支撑，因此开展此项综合研究具有重要的工程应用价值。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：构建三维稳态不可压缩层流模型，采用威廉森（Williamson）流体本构关系，引入Rosseland扩散近似处理辐射传热，通过相似变换将偏微分控制方程转化为常微分方程组；采用MATLAB的bvp5c边值求解器进行数值求解，网格独立性验证确保计算精度；基于Levenberg-Marquardt算法构建人工神经网络模型，输入层包含13个无量纲参数，隐藏层设10个神经元，数据集按65%训练、15%验证、20%测试划分，以均方误差与回归系数评估模型性能。
研究结果部分的主要内容如下：
5.1 速度剖面分析
孔隙率增大会阻碍流体流动，导致主流速度降低；三元杂化纳米流体的主流与二次速度均高于单组份纳米流体。旋转参数增大时，科里奥利力与纳米颗粒作用的耦合效应会同时削弱主流与二次速度。磁场垂直施加产生的洛伦兹力会抑制主流运动，主流速度随磁场参数增大而降低，二次速度则呈相反趋势。Darcy-Forchheimer参数增大意味着多孔介质惯性阻力增强，主流速度下降，二次速度则因横向驱动效应升高。霍尔参数增大可减弱主流方向的洛伦兹力，主流速度提升，而电荷载流子的偏转会削弱二次流的横向驱动机制，导致二次速度降低。
5.2 温度剖面分析
辐射参数增大会增强边界层内辐射热通量，提升温度梯度；埃克特数（表征黏性耗散热与动能转换）增大则因黏性耗散增强而升高温度；热沉参数会移除系统热能，降低温度分布；Soret-Dufour效应的耦合作用会将边界层能量重新分配至浓度诱导通量，系统需释放部分热能维持扩散过程，导致温度下降。
5.3 浓度剖面分析
Soret-Dufour参数增大时，能量被用于驱动物种扩散，浓度场富集而温度场降低，浓度剖面上升；施密特数与化学反应参数增大时，传质速率下降，浓度边界层厚度减小，浓度剖面降低。
5.4 物理量分析
三元杂化纳米流体的壁面剪切应力略高于单组份纳米流体，孔隙率、旋转参数等对主、次流向剪切应力均有显著影响。努塞尔数（表征表面传热速率）随部分参数增大而提升，三元体系较单组份体系传热性能更优，最大增幅达17.75%。舍伍德数（表征表面传质速率）受参数变化影响显著，三元体系在多数组分下表现出更优的传质行为。
讨论部分指出，该研究首次将多物理场效应统一于单模型，明确了三元杂化纳米流体的热性能优势与参数调控规律，所构建的ANN-bvp5c混合框架兼具机理准确性与预测泛化性，可直接服务于旋转机械冷却、聚合物加工、磁控能源系统等工程场景。研究结论表明：三元杂化纳米流体（CuO-TiO2-Ag/EG）较传统纳米流体传热速率最高提升17.75%；霍尔电流通过减弱洛伦兹阻力提升主流速度，三元体系壁面剪切应力更高；辐射与黏性耗散提升温度，Soret-Dufour效应将能量重分配至浓度通量；该框架为复杂热质传输系统的设计与优化提供了可靠的理论与预测工具。
