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    ojfd
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    <journal-title>
     Open Journal of Fluid Dynamics
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    2165-3852
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   <issn publication-format="print">
    2165-3860
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    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
    </publisher-name>
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    10.4236/ojfd.2025.152005
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    ojfd-142909
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     <subject>
      Articles
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     <subject>
      Physics 
     </subject>
     <subject>
       Mathematics
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   <title-group>
    Combined Effects of Magnetic Field and Nanoparticles on Rotating Engine-Oil Flow Using a New Local Thermal Non-Equilibrium Formulation
   </title-group>
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       Sèmako Justin
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       Dèdèwanou
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      <sup>1</sup>
     </xref> 
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      <sup>2</sup>
     </xref>
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       Thierno Mamadou Pathé
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       Diallo
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      <sup>1</sup>
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       Mamadou Billo
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       Doumbouya
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     </name> 
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      <sup>1</sup>
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       Mariama Ciré
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       Sylla
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     </name> 
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      <sup>1</sup>
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       Facinet
      </surname>
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       Camara
      </given-names>
     </name> 
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      <sup>1</sup>
     </xref>
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      <surname>
       Amoussou Laurent
      </surname>
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       Hinvi
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     </name> 
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      <sup>2</sup>
     </xref> 
     <xref ref-type="aff" rid="aff3"> 
      <sup>3</sup>
     </xref>
    </contrib>
   </contrib-group> 
   <aff id="aff1">
    <addr-line>
     aLaboratoire de Recherche Appliquée en Sciences de la Nature (LARASCINA), Département de Physique, Faculté des Sciences, Université de Kindia (UK), Kindia, Guinée
    </addr-line> 
   </aff> 
   <aff id="aff2">
    <addr-line>
     aLaboratoire de Mécanique des Fluides, de la Dynamique Nonlinéaire et de la Modélisation des Systèmes Biologiques (LMFDNMSB)
    </addr-line> 
   </aff> 
   <aff id="aff3">
    <addr-line>
     aLaboratoire des Procédés et de l’Innovation Technologique (LaPIT), Université Nationale des Sciences, Technologie, Ingénierie et Mathématiques (UNSTIM), Abomey, Bénin
    </addr-line> 
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     25
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     2025
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    15
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      April
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      2025
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      April
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      2025
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      25,
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      May
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      2025
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    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
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    <copyright-year>
     2014
    </copyright-year>
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     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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   <abstract>
    Engine oil is a liquid used in a wide range of applications, as it is an essential lubricant, but it also cools, washes and helps prolong the performance of industrial machinery, vehicle engines and aircraft combustion treatment. This paper deals with the (alumina-tantalum)/engine oil hybrid nano-liquid flow in a porous medium subjected to rotational and Lorenz forces. We have used the Darcy-Bénard convection model for the momentum equation and a new local thermal non-equilibrium formulation for heat transport. Linear stability theory and non-linear stability theory based on the minimal double Fourier series representation are used to study the appearance of stationary and chaotic convection in the hybrid nano-liquid. The analytical expression of the stationary thermal Rayleigh-Darcy number has been found to be a function of the parameters and physicochemical properties of the nano-liquid. In addition, a robust 6-dimensional nonlinear system was determined for the study of chaotic convection. The effects of dimensionless parameters and nanofragments were analyzed graphically. The added value of this work lies in stabilizing and controlling the onset of thermal instability and chaotic convection in engine oil by adding alumina-tantalum nanofragments and applying a magnetic field and/or a rotational force. 
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Engine-Oil
    </kwd> 
    <kwd>
      LTNE Formulation
    </kwd> 
    <kwd>
      Thermal Instability
    </kwd> 
    <kwd>
      Chaos
    </kwd>
   </kwd-group>
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  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>Heat transport is a concept used in physics and engineering and is involved in many areas of our daily lives, including the design of cooling systems, thermodynamics, cooking, mechanical engineering, materials science, heating, refrigeration, energy optimization and more <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-1">
     [1]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-2">
     [2]
    </xref>. Efficient heat transfer in these industrial operations is a fundamental requirement for all processes involving thermal convection. The addition of one or more nanofragments to ordinary liquids to obtain mono- or hybrid nanoliquids is a promising alternative solution for improving the thermal properties of said base liquid. Motor oil is used as a lubricant and coolant in engines and industrial activities. It is one of the basic liquids used in combustion engines, solar energy, oil refineries, heat exchangers, and many other industrial fields. Applications of crossed hybrid triadic nanofragments suspended in engine oil by quadratic and regular convection with magnetic dipole were presented by Wang in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-3">
     [3]
    </xref>. They found that hybrid nanoparticles improved thermal performance more than mono-nanoparticles. An entropy optimization approach is used by Afzal in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-4">
     [4]
    </xref> to show the heat transfer enhancement in engine oil-based hybrid nanofluid through combustive engines. They revealed that increasing the magnetic field strength decreases the velocity of the engine oil nanofluid hybrid. An experimental study of thermal convection in a rectangular engine oil tank heated from below was carried out by Ayed in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-5">
     [5]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-6">
     [6]
    </xref>. The process of thermal convection in porous media is a very active area of research due to the thermal behavior of fluids in technical applications to meet various specifications, such as preserving fluid characteristics over a wide range of temperatures and stresses like thermal reservoirs <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-7">
     [7]
    </xref>. Rayleigh-Benard convection in porous media is classified into two categories: Darcy-Benard convection when the medium’s porosity is low, and Brinkman-Benard convection when the medium’s porosity is high. In a fluid-saturated porous medium, it is well known that the Darcy-Rayleigh number is used to characterize the start of convective transport. These convective motions have been the subject of several studies using Fourier’s heat flux law to model the energy equation in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-8">
     [8]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-13">
     [13]
    </xref> and others. Turkyilmazoglu presented the influences of Brinkman-Darcy-Bénard model on the onset of free convection inside an impermeable porous channel with imposed isoflux thermal constraints in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-14">
     [14]
    </xref>. He also showed in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-15">
     [15]
    </xref> that a linear stability analysis is always accessible by successively orienting the vortex disturbance, thus enabling us to investigate the conditions for the onset of convective instability. Furthermore, there is an ambiguity concerning the parabolic nature of Fourier’s simple law of heat transfer. In applications using Fourier’s law, the assumption is that heat transfer occurs instantaneously in the medium as soon as a temperature gradient appears. Such a heat propagation law may be physically acceptable when there is no phase shift caused by a mechanism in the medium. This Fourier law predicts an infinite speed of heat propagation, and this drawback makes it unsuitable for many current problems in which new thermal situations arise due to the increasing use of new materials. A new law with a phase shift is needed to predict the finite speed of heat transfer in such application situations; this leads to the introduction of the hyperbolic heat equation. It resists the law of causality for the propagation of thermal waves in macroscopic bodies. When a small thermal offset is incorporated into the heat propagation equation, the result is thermal disturbances that can travel at finite speed as waves. Straughan was the first to apply Cattaneo’s law of heat flux to the problem of thermal convection in a viscous fluid <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-16">
     [16]
    </xref>. Later, Joseph revised and interpreted the concept of heat transmission by waves in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-17">
     [17]
    </xref>, while introducing the notion of effective heat capacity, relaxation functions and effective thermal conductivity for heat and energy along lines used recently to describe the elastic response of viscous liquids. They found the redeveloped expression of the heat flux vector field concerning the thermal offset. The unfeasible characteristic of the thermal wave is eliminated by the Maxwell-Cattaneo principle with circulation at infinite speed, but it leads to a contradiction of causality in the continuum. This Maxwell-Cattaneo principle is based on the reference frame of motion of objects. To resolve this paradox, Christov proposed a generalization of Fourier’s principle in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-18">
     [18]
    </xref> that does not vary according to the frame of reference. All the ambiguities of heat transfer in the continuum are almost resolved by the application of the convective derivative. However, this modified law produces multiple equations for the temperature field. To remove this unpleasant behavior of the heat flow principle, a different frame-invariant formalism, considering Oldroyd’s higher time convective derivative operator instead of the partial derivative operator, was devised by Christov in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-19">
     [19]
    </xref>. This objective immutable modification sorts out all the ambiguous features of thermal wave propagation and produces a unique equation for the temperature field by eliminating the heat flux vector. However, the thermal time lag should be small enough to obey the continuum’s hypothetical limitations. Straughan exploited this new law in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-20">
     [20]
    </xref> to investigate the stability analysis of the convective flow of viscous liquid in non-porous medium. The results of this study revealed that when the Cattaneo number becomes significant, the instability from stationary to oscillatory convective transport. He also studied the problem of thermo-convection in a porous Darcy material saturated with a Newtonian fluid using the Cattaneo heat flux <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-21">
     [21]
    </xref>. He noted that at the threshold Cattaneo number, convection changes from a steady state to an oscillatory state and that the wave number increases discontinuously, meaning that convective cells have a narrower hexagonal shape.</p>
   <p>Furthermore, when there is a mismatch between the thermal properties of the fluid and those of the porous matrix, a shift in the thermal transaction between the two phases of local thermal non-equilibrium occurs, enabling a new formulation to be considered. Straughan used a new law of flux of heat (local temperatures of thermal non-equilibrium with Cattaneo model) to study thermal convection in a fluid-saturated porous Darcy medium <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-22">
     [22]
    </xref>. He found a new system of partial differential equations involving Darcy’s law, a parabolic equation of the fluid temperature and, effectively, a hyperbolic equation of the solid skeleton temperature. In some modern industrial operations described by Dehghan in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-23">
     [23]
    </xref>, local thermal non-equilibrium must be taken into account. Shi presented in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-24">
     [24]
    </xref> a new criterion for estimating local thermal non-equilibrium conditions for heat transport in porous aquifers. They emphasized that LTNE effects must be taken into account when using heat as a tracer to quantify bed fluxes and thermal properties of saturated stream sediments in the presence of low Darcian velocities and large particle sizes. Also, Al-Sumaily has carried out <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-25">
     [25]
    </xref> a comprehensive review of the legitimacy of the assumption of local thermal equilibrium in porous media. They reported that it is not prudent to increase the porosity or particle diameter of packed beds or the amplitude and/or frequency when imposing a thermal perturbation on the system. They also revealed that the results showed contradictory conclusions on the effects of certain relevant parameters in certain physical cases.</p>
   <p>The general criterion of local thermal non-equilibrium (LTNE) and the influence of nanoparticles in base fluids were examined by Prasannakumara <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-26">
     [26]
    </xref> in the case of heat transfer from a nanoliquid flow over a stretched sheet in a porous medium. They concluded that increasing the heat transfer parameter between phases led to a decrease in the fluid phase heat transfer rate and an increase in the solid phase heat transfer rate. Agarwal studied the effect of local thermal non-equilibrium on linear thermal instability in a horizontal layer of a Newtonian nanofluid <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-27">
     [27]
    </xref>. They found that convection sets in earlier for LTNE than for LTE, and that the rate of mass and heat transfer increases with the value of the thermal Rayleigh number. Kasaeian and his colleagues reviewed the latest developments on nanofluid flow and heat transfer in porous media <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-28">
     [28]
    </xref>.</p>
   <p>Recently, Siddheshwar derived in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-29">
     [29]
    </xref> a new type of thermal equation for the phase-shifting effects that occur naturally in the heat transfer problem without thermal equilibrium between liquid and solid phases to study the occurrence of regular and chaotic Darcy-Benard convection in a porous medium-saturated with an ordinary fluid. The aim of this work is to extend this model to the case of hybrid nanofluids, choosing motor oil as the base liquid and alumina-tantalum nanoparticles by considering the combined effects of rotational force and Lorenz force satisfying Maxwell’s, Ampère’s and Faraday’s laws. The novelty of this work is that all analytical expressions of the stationary thermal Rayleigh-Darcy number for the linear analysis and the 6-dimensional system of nonlinear equations found are functions of the physico-chemical parameters of the hybrid nanoliquid (engine oil + nanofragments), enabling effective and efficient prediction of the thermal and dynamic behaviors of the engine oil flow.</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>2. Mathematical Modeling</title>
   <sec id="s2_1">
    <title>2.1. Problem Formulation</title>
    <p>A rectangular porous cavity saturated with (alumina-tantalum)/motor oil is considered. The top and bottom walls are kept at constant temperatures 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mtext>
         Δ 
       </mtext> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, respectively. The Cartesian coordinate system used is composed of the unit vectors 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, whose y-axis follows the horizontal and vertical z-axis is collinear with gravity. The porous medium is subjected to a uniform magnetic field 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           B 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>. For this problem, we have neglected the effect of Joule heat and viscous dissipation on heat transfer, and have assumed that the induced magnetic field is very weak compared with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           B 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Referring to the work of Dèdèwanou in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-30">
      [30]
     </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-31">
      [31]
     </xref>, of Cimpean in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-32">
      [32]
     </xref> and of Manjunatha in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-33">
      [33]
     </xref>, taking into account the above-mentioned criteria and assuming local thermal non-equilibrium between the liquid and solid phases of the skeleton in the porous medium, the coupled equations governing the convective flow of the hybrid nanoliquid are modeled as follows:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∇ 
       </mo> 
       <mo>
         ⋅ 
       </mo> 
       <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </mstyle> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(1)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ρ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mstyle> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mi>
              ε 
            </mi> 
           </mfrac> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mstyle> 
             <mo>
               ⋅ 
             </mo> 
             <mo>
               ∇ 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mstyle> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mo>
           ∇ 
         </mo> 
         <mi>
           P 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
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              μ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
         </mfrac> 
         <msup> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
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          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mi>
            K 
          </mi> 
         </mfrac> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <msub> 
            <mi>
              ρ 
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            <mrow> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mstyle> 
           <mo>
             ∧ 
           </mo> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           ∧ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
           <mi>
             B 
           </mi> 
          </mstyle> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(2)</p>
    <p>
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          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mstyle> 
           <mo>
             ⋅ 
           </mo> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ε 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         Q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            T 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(3)</p>
    <p>
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        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            T 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         Q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            T 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(4)</p>
    <p>The nano-liquid considered complies with Faraday’s law, Ampere’s law, Maxwell’s law and the Gauss equations defined as:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∇ 
       </mo> 
       <mo>
         ∧ 
       </mo> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           B 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </msub> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
         </mstyle> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(5)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∇ 
       </mo> 
       <mo>
         ∧ 
       </mo> 
       <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mstyle> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
           <mi>
             B 
           </mi> 
          </mstyle> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(6)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∇ 
       </mo> 
       <mo>
         ⋅ 
       </mo> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           B 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(7)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∇ 
       </mo> 
       <mo>
         ⋅ 
       </mo> 
       <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mstyle> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(8)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∇ 
       </mo> 
       <mo>
         ⋅ 
       </mo> 
       <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
       </mstyle> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(9)</p>
    <p>with</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
       </mstyle> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           ∧ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
           <mi>
             B 
           </mi> 
          </mstyle> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(10)</p>
    <p>and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are the magnetic permeability and absolute permeability of the fluid respectively.</p>
    <p>In the above equations, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∇ 
       </mo> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mo>
          ∂ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mo>
          ∂ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mo>
          ∂ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the gradian vector and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            z 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> is the Laplacian operator. The indices 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        f 
      </mi> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        s 
      </mi> 
     </math> represent the properties of the nanoliquid, base liquid and solid respectively.</p>
    <p>Given the extremely small size of the nanofragments, the interaction between the heat transfer fluid and the nanoparticles does not generate extracorporeal torque or other forces. It simply modifies the spatio-temporal properties, which are obtained from experimental data. Adopting the Boussinesq approximation, the equation of state in terms of density at temperature 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        T 
      </mi> 
     </math> of the nano-liquid is written as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              T 
            </mi> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(11)</p>
    <p>The physico-chemical parameters of the hybrid nano-liquids are</p>
    <p>Density:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            φ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            φ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(12)</p>
    <p>Thermal expansion coefficient:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            φ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            φ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(13)</p>
    <p>Heat capacitance:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            φ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            φ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(14)</p>
    <p>Thermal conductivity:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                φ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <msub> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                φ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
             <msub> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                φ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                φ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                φ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <msub> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                φ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
             <msub> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                φ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                φ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             { 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 φ 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
              <msub> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 φ 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
              <msub> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 φ 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 φ 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 φ 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
              <msub> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 φ 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
              <msub> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 φ 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 φ 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             } 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           . 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(15)</p>
    <p>Dynamic viscosity:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              φ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              φ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2.5 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(16)</p>
    <p>Electrical conductivity:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  φ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
               <msub> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
               <mo>
                 + 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  φ 
                </mi> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msub> 
               <msub> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   h 
                 </mi> 
                 <mi>
                   f 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  φ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
               <mo>
                 + 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  φ 
                </mi> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  φ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
               <msub> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
               <mo>
                 + 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  φ 
                </mi> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msub> 
               <msub> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   h 
                 </mi> 
                 <mi>
                   f 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msub> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    φ 
                  </mi> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                 </msub> 
                 <mo>
                   + 
                 </mo> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    φ 
                  </mi> 
                  <mn>
                    2 
                  </mn> 
                 </msub> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  φ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
               <msub> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
               <mo>
                 + 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  φ 
                </mi> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msub> 
               <msub> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   h 
                 </mi> 
                 <mi>
                   f 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  φ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
               <mo>
                 + 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  φ 
                </mi> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(17)</p>
    <p>Subscripts 1 and 2 refer to aluminate and tantalum nanoparticles respectively. The porous medium thermal conductivity saturated with hybrid nanoliquid is <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-34">
      [34]
     </xref>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ε 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(18)</p>
    <p>Note that above 4% nanofragments volume fraction, the nanofluid becomes a non-Newtonian fluid, which would lead to a significant increase in viscosity and cancel out any benefit obtained in terms of improved thermal conductivity.</p>
    <p>The porous medium saturated with nanoliquids occupies the domain 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℝ 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             l 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. The nanoliquid flow is such that the convective rolls have axes parallel to the shortest dimension, i.e., the velocity component along the x-axis is zero. Thus, the equations governing nanofluid flow are reduced to 2-D. The stress-free and slip-free boundary conditions with the perturbation technique for the nanofluid flow problem are described as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mtable columnalign="left"> 
          <mtr columnalign="left"> 
           <mtd columnalign="left"> 
            <mrow> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                T 
              </mi> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
             </msub> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                T 
              </mi> 
              <mn>
                0 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mtext>
               Δ 
             </mtext> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mtd> 
           <mtd columnalign="left"> 
            <mrow> 
             <mtext>
               at 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mi>
               z 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
            </mrow> 
           </mtd> 
          </mtr> 
          <mtr columnalign="left"> 
           <mtd columnalign="left"> 
            <mrow> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                T 
              </mi> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
             </msub> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                T 
              </mi> 
              <mn>
                0 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mtd> 
           <mtd columnalign="left"> 
            <mrow> 
             <mtext>
               at 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mi>
               z 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mtd> 
          </mtr> 
          <mtr columnalign="left"> 
           <mtd columnalign="left"> 
            <mrow> 
             <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mstyle> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
            </mrow> 
           </mtd> 
           <mtd columnalign="left"> 
            <mrow> 
             <mtext>
               at 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mi>
               z 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               h 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mtd> 
          </mtr> 
         </mtable> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(19)</p>
    <p>The Darcy-Benard convective transport model is adopted, assuming low porosity. So, the non-linear terms 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mo>
           ∇ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> are negligible as the porosity of the medium is considered low. By non-dimensionalizing the transport and heat transfer equations using the following quantities</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         Z 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mi>
            w 
          </mi> 
         </msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mi>
            w 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         W 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mi>
            w 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(20)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mi>
            w 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         Θ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           Δ 
         </mi> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          Θ 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            T 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           Δ 
         </mi> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(21)</p>
    <p>Pressure is eliminated in Equation (2). Thus, the vorticity transport equation is obtained after subtracting the resulting non-dimensional equations. The coupled partial equations are as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           W 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           Z 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(22)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  ρ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   h 
                 </mi> 
                 <mi>
                   n 
                 </mi> 
                 <mi>
                   f 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  ρ 
                </mi> 
                <mi>
                  f 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
                <mi>
                  f 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   h 
                 </mi> 
                 <mi>
                   n 
                 </mi> 
                 <mi>
                   f 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mrow> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           W 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   ρ 
                 </mi> 
                 <mi>
                   β 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   ρ 
                 </mi> 
                 <mi>
                   β 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           R 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mtext>
             Θ 
           </mtext> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              Y 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ρ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ρ 
              </mi> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msqrt> 
          <mrow> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mi>
              D 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </msqrt> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             ζ 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
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         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
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           <mfrac> 
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                σ 
              </mi> 
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               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
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                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
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              <mi>
                σ 
              </mi> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
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                μ 
              </mi> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <msup> 
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            a 
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          </mn> 
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         <msup> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           W 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
        </mtd> 
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      </mtable> 
     </math>(23)</p>
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                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
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                ) 
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             </mrow> 
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               h 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </mrow> 
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                ( 
              </mo> 
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                 ρ 
               </mi> 
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                 C 
               </mi> 
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                 p 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
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         </mfrac> 
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            [ 
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           <mfrac> 
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               Θ 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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             <mo>
               + 
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              γ 
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           </mfrac> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 Θ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 Y 
               </mi> 
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             </mfrac> 
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               + 
             </mo> 
             <mi>
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             <mfrac> 
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                 ∂ 
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               <mi>
                 Θ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 Z 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
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          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
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       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
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             <mi>
               h 
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             </mi> 
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             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
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              f 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
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          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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                ∂ 
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               Θ 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
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                Y 
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            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
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             <msup> 
              <mi>
                Z 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            Q 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              Θ 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(24)</p>
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          V 
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          N 
        </mi> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
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          N 
        </mi> 
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         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            Θ 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           τ 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              Θ 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              Y 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              Θ 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          Q 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            Θ 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           Θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(25)</p>
    <p>The vorticity 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ζ 
      </mi> 
     </math> verifies the equation:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  ρ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   h 
                 </mi> 
                 <mi>
                   n 
                 </mi> 
                 <mi>
                   f 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  ρ 
                </mi> 
                <mi>
                  f 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
                <mi>
                  f 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   h 
                 </mi> 
                 <mi>
                   n 
                 </mi> 
                 <mi>
                   f 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mrow> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    σ 
                  </mi> 
                  <mrow> 
                   <mi>
                     h 
                   </mi> 
                   <mi>
                     n 
                   </mi> 
                   <mi>
                     f 
                   </mi> 
                  </mrow> 
                 </msub> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    σ 
                  </mi> 
                  <mi>
                    f 
                  </mi> 
                 </msub> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    μ 
                  </mi> 
                  <mi>
                    f 
                  </mi> 
                 </msub> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    μ 
                  </mi> 
                  <mrow> 
                   <mi>
                     h 
                   </mi> 
                   <mi>
                     n 
                   </mi> 
                   <mi>
                     f 
                   </mi> 
                  </mrow> 
                 </msub> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mi>
               H 
             </mi> 
             <msubsup> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           ζ 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ρ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ρ 
              </mi> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msqrt> 
          <mrow> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mi>
              D 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </msqrt> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             w 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           . 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(26)</p>
    <p>From Equations (23) and (26), we obtain:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  M 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mi>
                 V 
               </mi> 
               <mi>
                 a 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mfrac> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mn>
                0 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msup> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         W 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            Y 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(27)</p>
    <p>In Equations (22)-(25), 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is the Vadasz number, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the thermal Darcy-Rayleigh number, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Q 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the coefficient of scaled inter-phase heat transport, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        γ 
      </mi> 
     </math> is the ratio of porosity-weighted conductivity, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the Vafai number and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the Barletta number expressed as:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mi>
             ε 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
           <msup> 
            <mi>
              h 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ρ 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
           <msub> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mi>
              w 
            </mi> 
           </msub> 
           <mi>
             K 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mi>
           R 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ρ 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              β 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
           <mi>
             h 
           </mi> 
           <mi>
             K 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mtext>
               Δ 
             </mtext> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
           <msub> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <mi>
                w 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            Q 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mi>
             Q 
           </mi> 
           <msup> 
            <mi>
              h 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             ε 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mi>
             ε 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               ε 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              α 
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            <mi>
              w 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            B 
          </mi> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              α 
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            <mi>
              f 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mi>
            w 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mi>
              w 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 ρ 
               </mi> 
               <mi>
                 C 
               </mi> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mi>
              w 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 ρ 
               </mi> 
               <mi>
                 C 
               </mi> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
              <mtext>
                Ω 
              </mtext> 
              <msub> 
               <mi>
                 ρ 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </msub> 
              <mi>
                K 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <msub> 
               <mi>
                 μ 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mi>
             H 
           </mi> 
           <msubsup> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ρ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ρ 
              </mi> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
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                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
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          </mo> 
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           , 
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         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
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            M 
          </mi> 
          <mn>
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          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
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         </mo> 
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          </mo> 
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                σ 
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               </mi> 
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              </mi> 
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          </mo> 
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                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
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                μ 
              </mi> 
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              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
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         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
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          </mrow> 
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            <mrow> 
             <mrow> 
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                ( 
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                 ρ 
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                 C 
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               <mi>
                 p 
               </mi> 
              </mrow> 
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              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mi>
              f 
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           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
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         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
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              </mi> 
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                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
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                μ 
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               </mi> 
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                 f 
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              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
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               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
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                   β 
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                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mrow> 
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                 h 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
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               <mrow> 
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                  ( 
                </mo> 
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                 <mi>
                   ρ 
                 </mi> 
                 <mi>
                   β 
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                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
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               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   ρ 
                 </mi> 
                 <mi>
                   C 
                 </mi> 
                 <mi>
                   p 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mi>
                f 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   ρ 
                 </mi> 
                 <mi>
                   C 
                 </mi> 
                 <mi>
                   p 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
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                 h 
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               <mi>
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                 f 
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              </mrow> 
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           </mfrac> 
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          </mo> 
         </mrow> 
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          </mo> 
          <mrow> 
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               <mi>
                 h 
               </mi> 
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                 n 
               </mi> 
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                k 
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              </mi> 
             </msub> 
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         <mo>
           . 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(28)</p>
    <p>The boundary conditions to which the equations governing nanoliquids in non-dimensional form are subject are defined by:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mtable columnalign="left"> 
          <mtr columnalign="left"> 
           <mtd columnalign="left"> 
            <mrow> 
             <mi>
               W 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <msub> 
              <mi>
                Θ 
              </mi> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
             </msub> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </mtd> 
           <mtd columnalign="left"> 
            <mrow> 
             <mtext>
               at 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mi>
               Z 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mtd> 
          </mtr> 
          <mtr columnalign="left"> 
           <mtd columnalign="left"> 
            <mrow> 
             <mi>
               W 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <msub> 
              <mi>
                Θ 
              </mi> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
             </msub> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
            </mrow> 
           </mtd> 
           <mtd columnalign="left"> 
            <mrow> 
             <mtext>
               at 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mi>
               Z 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               1. 
             </mn> 
            </mrow> 
           </mtd> 
          </mtr> 
         </mtable> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(29)</p>
    <p>In the basic state, heat is transported only by conduction, and physical quantities vary only along the Y axis, as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          W 
        </mi> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         Θ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          Θ 
        </mi> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
         and 
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         Θ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          Θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(30)</p>
    <p>Using the conduction solutions defined in Equation (30), Equations (22)-(25) generate other equations that are solved with the boundary conditions of Equation (29); we obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Θ 
        </mi> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         Z 
       </mi> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
         and 
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          Θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         Z 
       </mi> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(31)</p>
    <p>Equation (31) shows that the solid and nanoliquid temperatures have the same expression and do not depend on 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Q 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        γ 
      </mi> 
     </math>, confirming that the basic state is a conduction state. After having carried out small disturbances of the basic flow, which are:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mtable columnalign="left"> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              V 
            </mi> 
            <mo>
              ′ 
            </mo> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               Y 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               Z 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mi>
             W 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              W 
            </mi> 
            <mo>
              ′ 
            </mo> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               Y 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               Z 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              Θ 
            </mi> 
            <mi>
              b 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              Θ 
            </mi> 
            <mo>
              ′ 
            </mo> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               Y 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               Z 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mtext>
             and 
           </mtext> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <msub> 
            <mi>
              Θ 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              Θ 
            </mi> 
            <mi>
              b 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              Θ 
            </mi> 
            <mo>
              ′ 
            </mo> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               Y 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               Z 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             . 
           </mo> 
          </mtd> 
         </mtr> 
        </mtable> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(32)</p>
    <p>From Equation (32), the equations of motion and heat-flux in the perturbed state take the following form, after omitting prime numbers and neglecting a perturbed quantity for simplicity:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  M 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mi>
                 V 
               </mi> 
               <mi>
                 a 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mfrac> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mn>
                0 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msup> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         W 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            Y 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math>(33)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           τ 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
           <mfrac> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               Y 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             W 
           </mi> 
           <mfrac> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               Z 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           W 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mtext>
             Θ 
           </mtext> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              Y 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mtext>
             Θ 
           </mtext> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          Q 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(34)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           τ 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mtext>
              Θ 
            </mtext> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              Y 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mtext>
              Θ 
            </mtext> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          Q 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(35)</p>
    <p>In the absence of nano-fragments ( 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         φ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>), the nanoliquid parameters 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are all equal to 1. The above condition reduces to governing equations in the perturbed state for simple viscous fluid flow.</p>
   </sec>
   <sec id="s2_2">
    <title>2.2. Novel Model of LTNE Heat Equation for Newtonian Nanoliquid</title>
    <p>After decoupling the temperatures 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtext>
        Θ 
      </mtext> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mtext>
          Θ 
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> from Equations (34) and (35), we obtain a new local thermal non-equilibrium equation with three phase shifts:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              C 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               P 
             </mi> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             τ 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mrow> 
             <mi>
               γ 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                Q 
              </mi> 
              <mn>
                0 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msup> 
            <mo>
              ∇ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              C 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               D 
             </mi> 
             <mi>
               N 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mfrac> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 Y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               W 
             </mi> 
             <mfrac> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 Z 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             W 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                Q 
              </mi> 
              <mn>
                0 
              </mn> 
             </msub> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mo>
                 + 
               </mo> 
               <mi>
                 γ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msup> 
            <mo>
              ∇ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              C 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               B 
             </mi> 
             <mi>
               S 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           Θ 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(36)</p>
    <p>The new parameters of the equation are expressed as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           P 
         </mi> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mi>
            B 
          </mi> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             γ 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              B 
            </mi> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            Q 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mi>
            B 
          </mi> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            Q 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
         and 
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           B 
         </mi> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              B 
            </mi> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             γ 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            Q 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(37)</p>
    <p>In Equation (36), when 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Q 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          Q 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> respectively tend towards 1, the parameters 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           P 
         </mi> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           B 
         </mi> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and the theme 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            Q 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> tend towards zero. Under this condition, Equation (36) reduces to that of the heat flux according to Fourier’s law (local thermal equilibrium) found in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-30">
      [30]
     </xref>. Moreover, in the case where the constants 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        γ 
      </mi> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Q 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> have finite values, we obtain an equation that has the characteristics of the hyperbolic heat equation derived from Cattaneo’s flux law. The parameters 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           P 
         </mi> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           B 
         </mi> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> correspond to the relaxation/delay times caused by the phase shifts between the relevant quantities. To better understand the pathways leading to local thermal equilibrium from the local thermal non-equilibrium formulation, we introduce Rees numbers into the Darcy Bénard convection problem with LTNE defined as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          Q 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          Q 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(38)</p>
    <p>with the effective thermal resistance of the medium</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mi>
         Q 
       </mi> 
       <msqrt> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              R 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              R 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msqrt> 
      </mrow> 
     </math>(39)</p>
    <p>and the other Rees number 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ξ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mtext>
         tan 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              R 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              R 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> that represents the phase-lag between the effective thermal resistance of the solid phases 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             ε 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> and of the fluid 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>We now want to divide Equation (36) into two equations with a first-order time derivative. To this end, we introduce new parameter changes by posing:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mi>
         ξ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           tan 
         </mi> 
         <mi>
           ξ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             P 
           </mi> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             B 
           </mi> 
           <mi>
             S 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             P 
           </mi> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(40)</p>
    <p>We thus obtain two new coupled equations governing the heat-flux which are:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           τ 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         χ 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
           <mfrac> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               Y 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             W 
           </mi> 
           <mfrac> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               Z 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           W 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mtext>
         Θ 
       </mtext> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>(41)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             P 
           </mi> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             χ 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             τ 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           χ 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ξ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msup> 
            <mo>
              ∇ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mfrac> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 Y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               W 
             </mi> 
             <mfrac> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 Z 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mtext>
             Θ 
           </mtext> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             W 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ξ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msup> 
            <mo>
              ∇ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
         <mo>
           . 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(42)</p>
    <p>In Equation (42), the Cattaneo-Nield, Cattaneo-Vadasz and Cattaneo-Straughan numbers can be given early in new expressions.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s3">
   <title>3. Linear Stability Analysis</title>
   <p>To study stability exchange, we use the following double Fourier series representation for the dimensionless variables that characterize our system:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <msqrt> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi mathvariant="script">
        A 
      </mi> 
      <msup> 
       <mtext>
         e 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          ω 
        </mi> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mi>
        cos 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        sin 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(43)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        W 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <msqrt> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi mathvariant="script">
        A 
      </mi> 
      <msup> 
       <mtext>
         e 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          ω 
        </mi> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mi>
        cos 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        sin 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(44)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msqrt> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           R 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi>
        ℬ 
      </mi> 
      <msup> 
       <mtext>
         e 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          ω 
        </mi> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mi>
        cos 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        sin 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(45)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        χ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <msqrt> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           R 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi mathvariant="script">
        D 
      </mi> 
      <msup> 
       <mtext>
         e 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          ω 
        </mi> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mi>
        cos 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        sin 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(46)</p>
   <p>with</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </msub> 
        <msup> 
         <mi>
           κ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msup> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         κ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         π 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(47)</p>
   <p>By substituting Equation (43) to Equation (46) into Equations (33), (41) and (42), multiplying them by the orthogonal eigenfunctions, by integrating over the spatial domain, we obtain the following equations:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mtable columnalign="left"> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
                <mi>
                  i 
                </mi> 
                <mi>
                  ω 
                </mi> 
                <msub> 
                 <mi>
                   M 
                 </mi> 
                 <mn>
                   0 
                 </mn> 
                </msub> 
                <msub> 
                 <mi>
                   M 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </msub> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mi>
                  V 
                </mi> 
                <mi>
                  a 
                </mi> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msup> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mfrac> 
                 <mrow> 
                  <msub> 
                   <mi>
                     M 
                   </mi> 
                   <mn>
                     1 
                   </mn> 
                  </msub> 
                  <mi>
                    ω 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    V 
                  </mi> 
                  <mi>
                    a 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </mfrac> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msubsup> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msubsup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msubsup> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msubsup> 
            <msub> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi mathvariant="script">
            A 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                ω 
              </mi> 
              <msub> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mi>
                V 
              </mi> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            ℬ 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <msub> 
           <mi>
             R 
           </mi> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
          </msub> 
          <mi mathvariant="script">
            A 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               4 
             </mn> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                ω 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mi>
                 δ 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
              <msub> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            ℬ 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi mathvariant="script">
            D 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             R 
           </mi> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
          <mi mathvariant="script">
            A 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             4 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             4 
           </mn> 
          </msub> 
          <mi>
            ℬ 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              ω 
            </mi> 
            <msub> 
             <mi>
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                P 
              </mi> 
              <mi>
                V 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi mathvariant="script">
            D 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
         </mtd> 
        </mtr> 
       </mtable> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>(48)</p>
   <p>with</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           ξ 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           ξ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           π 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(49)</p>
   <p>Using the determinant method, we can solve the system (48) to obtain a non-trivial solution that corresponds to the expression of the rescaled oscillatory Rayleigh number. In fact, we have:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtable> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mfrac> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    2 
                  </mn> 
                  <mi>
                    i 
                  </mi> 
                  <mi>
                    ω 
                  </mi> 
                  <msub> 
                   <mi>
                     M 
                   </mi> 
                   <mn>
                     0 
                   </mn> 
                  </msub> 
                  <msub> 
                   <mi>
                     M 
                   </mi> 
                   <mn>
                     1 
                   </mn> 
                  </msub> 
                 </mrow> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    V 
                  </mi> 
                  <mi>
                    a 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </mfrac> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <msup> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mfrac> 
                   <mrow> 
                    <msub> 
                     <mi>
                       M 
                     </mi> 
                     <mn>
                       1 
                     </mn> 
                    </msub> 
                    <mi>
                      ω 
                    </mi> 
                   </mrow> 
                   <mrow> 
                    <mi>
                      V 
                    </mi> 
                    <mi>
                      a 
                    </mi> 
                   </mrow> 
                  </mfrac> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <msubsup> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 0 
               </mn> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msubsup> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <msubsup> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msubsup> 
              <msub> 
               <mi>
                 T 
               </mi> 
               <mi>
                 f 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mtd> 
          <mtd> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <msub> 
                 <mi>
                   p 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </msub> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <msub> 
                 <mi>
                   p 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </msub> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <mi>
                  i 
                </mi> 
                <mi>
                  ω 
                </mi> 
                <msub> 
                 <mi>
                   M 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </msub> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mi>
                  V 
                </mi> 
                <mi>
                  a 
                </mi> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 0 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mtd> 
          <mtd> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               R 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </mtd> 
          <mtd> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 4 
               </mn> 
              </msub> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <mi>
                  i 
                </mi> 
                <mi>
                  ω 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <msup> 
                 <mi>
                   δ 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </msup> 
                <msub> 
                 <mi>
                   p 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </msub> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mtd> 
          <mtd> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               R 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </mtd> 
          <mtd> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               4 
             </mn> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               4 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </mtd> 
          <mtd> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                ω 
              </mi> 
              <msub> 
               <mi>
                 C 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mi>
                  P 
                </mi> 
                <mi>
                  V 
                </mi> 
               </mrow> 
              </msub> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
        </mtable> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0. 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> (50)</p>
   <p>So, the rescaled oscillatory Rayleigh-Darcy number, is:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          o 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              ω 
            </mi> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              V 
            </mi> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <msub> 
                 <mi>
                   M 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </msub> 
                <mi>
                  ω 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mi>
                  V 
                </mi> 
                <mi>
                  a 
                </mi> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msubsup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msubsup> 
          <msub> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               4 
             </mn> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                ω 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mi>
                 δ 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
              <msub> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              ω 
            </mi> 
            <msubsup> 
             <mi>
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                P 
              </mi> 
              <mi>
                V 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mtext>
               * 
             </mtext> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             4 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             4 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           M 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              ω 
            </mi> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              V 
            </mi> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              ω 
            </mi> 
            <msub> 
             <mi>
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                P 
              </mi> 
              <mi>
                V 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(51)</p>
   <p>Equation (51) can be rewritten in the following form:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          o 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mtext>
         Δ 
       </mtext> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        ω 
      </mi> 
      <msub> 
       <mtext>
         Δ 
       </mtext> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(52)</p>
   <p>Since the scaled oscillatory Rayleigh number is a real, positive physical quantity, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mtext>
         Δ 
       </mtext> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> must be equal to 0 or 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for the result to be physically acceptable. Using the first condition of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mtext>
         Δ 
       </mtext> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, calculating the square of the oscillatory frequency from all admissible values of the control parameters leads us to negative values of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         ω 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>. This result proves that oscillatory convection is not possible and that only the second condition is verified. Consequently, the stability exchange principle is valid in the present problem. Replacing 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> in the Equation (51), we get the rescaled stationary Rayleigh number:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           M 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msubsup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msubsup> 
          <msub> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           M 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           M 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             4 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(53)</p>
   <p>The stationary Darcy-Rayleigh number of the nanoliquid is then given by the expression:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        R 
      </mi> 
      <msubsup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           κ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             4 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msubsup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               π 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mi>
              T 
            </mi> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <msubsup> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               δ 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             ξ 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               ξ 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               δ 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             ξ 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               ξ 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               δ 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(54)</p>
   <p>For minimality of the Darcy-Rayleigh number, differentiating 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        R 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> with respect to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       κ 
     </mi> 
    </math> and then assign it to 0, to yield a critical value of the wave number and substituting this value of a in (53) to obtain a minimal value of Darcy-Rayleigh number for the initiation of stationary convection. We have found that the value of Darcy-Rayleigh quotient alters via the factor 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           M 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           M 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           M 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           M 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msubsup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mi>
            T 
          </mi> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <msub> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             δ 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. In absence of nano-fragments ( 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>), 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         M 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         M 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         M 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         M 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> are all equal to 1. And the above condition reduces to stationary thermal Dary-Rayleigh number for simple viscous fluid convection with LTNE flux law, which absolutely agrees with those of Siddheshwar in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-29">
     [29]
    </xref> without magnetic field and rotation force.</p>
  </sec><sec id="s4">
   <title>4. Weakly Non-Linear Stability Analysis</title>
   <p>Double Fourier expansion helps to formulate a coupled set of ODEs from the actual flow equations, which are generally proposed in the PDE formats. It is an interesting accessory for the dynamical evolution of convective flow problems under low-dimensional estimations. The flow quantities 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       V 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       W 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtext>
       Θ 
     </mtext> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       χ 
     </mi> 
    </math>, as an expanded series of double-Fourier modes:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <msqrt> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi mathvariant="script">
        A 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        cos 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        sin 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(55)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        W 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <msqrt> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi mathvariant="script">
        A 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mtext>
        cos 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mtext>
        sin 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(56)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        Θ 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msqrt> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           R 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi>
        ℬ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mtext>
        cos 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mtext>
        sin 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           R 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi mathvariant="script">
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mtext>
        sin 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(57)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        χ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <msqrt> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           R 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi mathvariant="script">
        D 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mtext>
        cos 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mtext>
        sin 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           R 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi>
        ℰ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mtext>
        sin 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mi>
          π 
        </mi> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(58)</p>
   <p>By substituting Equation (55) to Equation (58) into Equations (33), (41) and (42), multiplying them by the orthogonal eigenfunctions associated with the considered double-Fourier series expansion, by integrating over the spatial domain, we get the following equations:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mtable columnalign="left"> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <msup> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            ℱ 
          </mi> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              ℬ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <msup> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               R 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </msub> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               4 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi>
              ℬ 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
            <mi mathvariant="script">
              C 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi mathvariant="script">
              D 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi mathvariant="script">
              C 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <msup> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               4 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi mathvariant="script">
              C 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
            <mi>
              ℬ 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              ℰ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi mathvariant="script">
              D 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <msup> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mi>
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                P 
              </mi> 
              <mi>
                V 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               R 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </msub> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               4 
             </mn> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               4 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi>
              ℬ 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               5 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
            <mi mathvariant="script">
              C 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi mathvariant="script">
              D 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              ℰ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <msup> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mi>
               C 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                P 
              </mi> 
              <mi>
                V 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               4 
             </mn> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               6 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi mathvariant="script">
              C 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               7 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
            <mi>
              ℬ 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi>
              ℰ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              ℱ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <msup> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi>
              V 
            </mi> 
            <msup> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mi>
            ℱ 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              V 
            </mi> 
            <msup> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               R 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <msubsup> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 0 
               </mn> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msubsup> 
              <mi>
                V 
              </mi> 
              <msup> 
               <mi>
                 a 
               </mi> 
               <mn> 
                <mo>
                  * 
                </mo> 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              V 
            </mi> 
            <msup> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi mathvariant="script">
            A 
          </mi> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi>
              V 
            </mi> 
            <msup> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mi>
                V 
              </mi> 
              <msup> 
               <mi>
                 a 
               </mi> 
               <mn> 
                <mo>
                  * 
                </mo> 
               </mn> 
              </msup> 
              <msub> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 4 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 0 
               </mn> 
              </msub> 
              <mi>
                V 
              </mi> 
              <msup> 
               <mi>
                 a 
               </mi> 
               <mn> 
                <mo>
                  * 
                </mo> 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 M 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
              <msub> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            ℬ 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <mi>
              V 
            </mi> 
            <msup> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn> 
              <mo>
                * 
              </mo> 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               M 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
            <mi mathvariant="script">
              C 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi mathvariant="script">
              D 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            . 
          </mn> 
         </mtd> 
        </mtr> 
       </mtable> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>(59)</p>
   <p>The derivatives of the modes are taken with regard to the time scale, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           κ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           π 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        τ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           κ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               κ 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               π 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math> is the normalized value of the Rayleigh quotient and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
        <msup> 
         <mi>
           π 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           κ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           π 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math> is a geometrical quantity. The other parameters are expressed by:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             δ 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             ξ 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           6 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             δ 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             ξ 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             δ 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             ξ 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <msubsup> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            P 
          </mi> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mtext>
           * 
         </mtext> 
        </msubsup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <msub> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            P 
          </mi> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
          and 
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <msup> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mtext>
           * 
         </mtext> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             δ 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>In the absence of rotation force, magnetic field ( 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        H 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>) and nano-fragments ( 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>), this system (59) is converted to the system of Siddheshwar <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-29">
     [29]
    </xref>.</p>
  </sec><sec id="s5">
   <title>5. Numerical Study and Discussions</title>
   <p>The Runge-Kutta method is well known for its efficiency in solving initial value problems of differential equations, and Zheng gives more details in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-35">
     [35]
    </xref>. We have used this method to construct an accurate numerical method for the system function (59). If we consider the first amplitude of the initial value of the first-order system, we obtain various forms of Runge-Kutta formulas; higher-order Runge-Kutta formulas can be obtained by choosing appropriate values for the parameters. Referring to the most commonly used Runge-Kutta formula, we obtain the following formula for the amplitude 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
       A 
     </mi> 
    </math>:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mtable columnalign="left"> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <msub> 
           <mi mathvariant="script">
             A 
           </mi> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi mathvariant="script">
             A 
           </mi> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mn>
             6 
           </mn> 
          </mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               4 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <msub> 
           <mi>
             K 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
          <mo>
            ⋅ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi mathvariant="script">
             A 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               A 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℬ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               D 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℰ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℱ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <msub> 
           <mi>
             K 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
          <mo>
            ⋅ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi mathvariant="script">
             A 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
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             <mn>
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             </mn> 
            </mfrac> 
            <mi>
              h 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               A 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
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             <mn>
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             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
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            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℬ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
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             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               1 
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            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               D 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
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             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℰ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℱ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <msub> 
           <mi>
             K 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              3 
            </mn> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
          <mo>
            ⋅ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi mathvariant="script">
             A 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <mi>
              h 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               A 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℬ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               D 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℰ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℱ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
         </mtd> 
        </mtr> 
        <mtr> 
         <mtd> 
          <msub> 
           <mi>
             K 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              4 
            </mn> 
            <mi mathvariant="script">
              A 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
          <mo>
            ⋅ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi mathvariant="script">
             A 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               τ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mfrac> 
            <mi>
              h 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               A 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℬ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               C 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi mathvariant="script">
               D 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℰ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <msub> 
             <mi>
               ℱ 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               K 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            . 
          </mn> 
         </mtd> 
        </mtr> 
       </mtable> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> (60)</p>
   <p>The same formula is applied to amplitudes 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℬ 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
       C 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
       D 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℰ 
     </mi> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℱ 
     </mi> 
    </math>. Thus, the system (59) is solved using these 4th-order Runge-Kutta algorithms in Fortran language, and the bifurcation diagrams, Lyapunov exponent, phase space and time histories are represented. Predictions of the various possible dynamics of the system are obtained. According to the work of Houeto in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-36">
     [36]
    </xref>, the chaos and regularity of a system (59) can be determined by the Lyapunov exponent defined by:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munder> 
       <mrow> 
        <mtext>
          lim 
        </mtext> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mo>
          → 
        </mo> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mtext>
          ln 
        </mtext> 
        <msqrt> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                d 
              </mi> 
              <mi mathvariant="script">
                A 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                d 
              </mi> 
              <mi>
                ℬ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                d 
              </mi> 
              <mi mathvariant="script">
                C 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                d 
              </mi> 
              <mi mathvariant="script">
                D 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                d 
              </mi> 
              <mi>
                ℰ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                d 
              </mi> 
              <mi>
                ℱ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
       <mi>
         τ 
       </mi> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math>(61)</p>
   <p>with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mi mathvariant="script">
        A 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mi>
        ℬ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mi mathvariant="script">
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mi mathvariant="script">
        D 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mi>
        ℰ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mi>
        ℱ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> the variation of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
       A 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℬ 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
       C 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
       D 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℰ 
     </mi> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℱ 
     </mi> 
    </math> respectively. The system is chaotic when the largest Lyapunov exponent is positive, periodic when it is negative and quasi-periodic when it is zero. <xref ref-type="table" rid="table1">
     Table 1
    </xref> shows the thermophysical properties of the nanoparticles and base fluid considered are taken from the work of Shilpa <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-37">
     [37]
    </xref>.</p>
   <table-wrap id="table1">
    <label>
     <xref ref-type="table" rid="table1">
      Table 1
     </xref></label>
    <caption>
     <title>
      <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-"></xref>Table 1. Thermophysical properties of nanofragments and base liquid.</title>
    </caption>
    <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
     <tr> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center"></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center"> 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mtext>
                kg 
              </mtext> 
             </mrow> 
             <mo>
               / 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mtext>
                 m 
               </mtext> 
               <mtext>
                 3 
               </mtext> 
              </msup> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center"> 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mtext>
               W 
             </mtext> 
             <mo>
               / 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mtext>
                m 
              </mtext> 
              <mo>
                ⋅ 
              </mo> 
              <mtext>
                K 
              </mtext> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center"> 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mtext>
               J 
             </mtext> 
             <mo>
               / 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mtext>
                kg 
              </mtext> 
              <mo>
                ⋅ 
              </mo> 
              <mtext>
                K 
              </mtext> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center"> 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               K 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center"> 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mtext>
               S 
             </mtext> 
             <mo>
               / 
             </mo> 
             <mtext>
               m 
             </mtext> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub></p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">3965.13</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">46.02</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">762</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">8 × 10<sup>−6</sup></p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">10<sup>−10</sup></p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">Tantalum</p></td> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">17014.22</p></td> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">57.44</p></td> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">138.1644</p></td> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">6.6 × 10<sup>−6</sup></p></td> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">7.7 × 10<sup>6</sup></p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">Engine oil</p></td> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">884</p></td> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">0.144</p></td> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">1910</p></td> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">7 × 10<sup>−4</sup></p></td> 
      <td class="acenter" width="22.81%"><p style="text-align:center">4.64 × 10<sup>−6</sup></p></td> 
     </tr> 
    </table>
   </table-wrap>
   <p>For the calculations, certain parameters are fixed: the thermal phase shift 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ξ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, the porosity-weighted diffusivity ratio is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, the Rees number is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        100 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, the phases-diffusivity ratio is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.5 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and the Vadasz number is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        100 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. The system was solved up to a maximum time value, limited to 210s with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        Δ 
      </mtext> 
      <mi>
        τ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        5 
      </mn> 
      <mo>
        × 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mn>
          10 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
        s 
      </mtext> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>The stationary Rayleigh-Darcy number in Equation (54) is calculated using a code written in Fortran language, and curves showing its evolution as a function of wave number for different values of parameters and nanofragments volume fraction are presented. <xref ref-type="fig" rid="fig1">
     Figure 1
    </xref> shows the evolution of the stationary Rayleigh-Darcy number as a function of the wave number with different values of the Taylor-Darcy number for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ξ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        H 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        100 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. We note that increasing the nanofragments volume fraction leads to an increase in the thermal stationary Rayleigh-Darcy number. The same observation is made for its critical values. Thus, in the absence of a magnetic field and with no phase shift between the effective thermal resistance of the liquid and solid phases and the effective thermal resistance of the medium, the Taylor-Darcy number stabilizes engine oil flow by delaying the onset of stationary convection. <xref ref-type="fig" rid="fig2">
     Figure 2
    </xref> shows the evolution of the stationary Darcy-Rayleigh number when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> with the variation of the phase shift between the two effective thermal resistances. By setting 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and increasing the phase shift between the two effective thermal resistances, the critical value of the stationary Rayleigh-Darcy number decreases. The thermal phase shift, in the presence of the rotational force and in the absence of the Lorenz force, therefore, destabilizes the engine oil flow, accelerating the onset of stationary convection. <xref ref-type="fig" rid="fig3">
     Figure 3
    </xref> shows the variation in the stationary Rayleigh-Darcy number for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ξ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.15 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.8 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        H 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        100 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. We observe that increasing the volume fraction of nanofragments increases the critical value of the stationary Rayleigh-Darcy number. Consequently, in the presence of thermal phase shift and rotational and Lorenz forces, nanoparticles stabilize engine oil flow by delaying the onset of stationary convection. <xref ref-type="fig" rid="fig4">
     Figure 4
    </xref> shows the evolution of the stationary Rayleigh-Darcy number as a function of the wave number with different parameter values: 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        H 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ξ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.15 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.02 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        100 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. The curves show that increasing the intensity of the Lorenz force, with or without a phase shift, leads to an increase in the critical thermal Rayleigh-Darcy number. This shows that the magnetic field stabilizes the flow of the hybrid nanoliquid (engine oil + alumina/tantalum) by delaying the onset of stationary convection.</p>
   <p>A comparative study of critical wave number and critical Rayleigh-Darcy number values is presented in <xref ref-type="table" rid="table2">
     Table 2
    </xref>. For the case of local thermal equilibrium, i.e., 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ξ 
      </mi> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, we found a Rayleigh-Darcy number 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        R 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        39.4780 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for a critical wavenumber 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         κ 
       </mi> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        3.1419 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>; this is in agreement with those found by Siddheshwar in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-29">
     [29]
    </xref>. These results demonstrate the reliability of our numerical calculations.</p>
   <p>Bifurcation diagrams showing the maxima and minima of the amplitude 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi mathvariant="script">
        C 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           τ 
         </mi> 
         <mtext>
           * 
         </mtext> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> versus the rescaled Rayleigh-Darcy number are plotted to study the various possible transitions in the system. <xref ref-type="fig" rid="fig5">
     Figure 5
    </xref> shows the bifurcation diagram</p>
   <fig id="fig1" position="float">
    <label>Figure 1</label>
    <caption>
     <title>Figure 1. Stationary Rayleigh-Darcy number versus wave with different values of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   T
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    D
   
         </mi> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math> number for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   ξ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   φ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   100
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId375.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <fig id="fig2" position="float">
    <label>Figure 2</label>
    <caption>
     <title>Figure 2. Stationary Rayleigh-Darcy number versus wave with different values of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        
  ξ
 
       </mi>

      </math> number for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   T
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    D
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.2
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   φ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   100
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId386.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <fig id="fig3" position="float">
    <label>Figure 3</label>
    <caption>
     <title>Figure 3. Stationary Rayleigh-Darcy number versus wave with different values of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        
  φ
 
       </mi>

      </math> number for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   ξ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.15
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   T
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    D
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.8
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.2
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   100
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId397.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <fig id="fig4" position="float">
    <label>Figure 4</label>
    <caption>
     <title>Figure 4. Stationary Rayleigh-Darcy number versus wave with different values of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.2
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math> number for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   ξ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.15
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   T
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    D
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.2
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   φ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.02
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   100
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId408.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <fig id="fig5" position="float">
    <label>Figure 5</label>
    <caption>
     <title>Figure 5. Bifurcation diagram of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
        
  C
 
       </mi>

      </math> as function of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        
  R
 
       </mi>

      </math> for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   ξ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    V
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.3
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    B
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    T
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   100
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId419.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <table-wrap id="table2">
    <label>
     <xref ref-type="table" rid="table2">
      Table 2
     </xref></label>
    <caption>
     <title>
      <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-"></xref>Table 2. Critical values of wave and Rayleigh-Darcy numbers for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   T
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    D
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   φ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
     <tr> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="21.29%"><p style="text-align:center"></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="46.19%" colspan="2"><p style="text-align:center">Siddheshwar et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.142909-29">
         [29]
        </xref></p></td> 
      <td class="custom-bottom-td acenter" width="32.52%" colspan="2"><p style="text-align:center">Present study</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="21.29%"><p style="text-align:center">ParameterValues</p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="21.92%"><p style="text-align:center"> 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             B 
           </mi> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0.5 
          </mn> 
         </mrow> 
        </math>, 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </mrow> 
        </math>, 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             R 
           </mi> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            100 
          </mn> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="24.27%"><p style="text-align:center"> 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             B 
           </mi> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0.5 
          </mn> 
         </mrow> 
        </math>, 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0.1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </math>, 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             R 
           </mi> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            100 
          </mn> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="15.33%"><p style="text-align:center"> 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </mrow> 
        </math>, 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             R 
           </mi> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            100 
          </mn> 
         </mrow> 
        </math></p></td> 
      <td class="custom-top-td acenter" width="17.20%"><p style="text-align:center"> 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0.1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </math>, 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             R 
           </mi> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            100 
          </mn> 
         </mrow> 
        </math>,</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="21.29%"><p style="text-align:center">Wave number ( 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             κ 
           </mi> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </math>)</p></td> 
      <td class="acenter" width="21.92%"><p style="text-align:center">3.142</p></td> 
      <td class="acenter" width="24.27%"><p style="text-align:center">3.1521</p></td> 
      <td class="acenter" width="15.33%"><p style="text-align:center">3.1419</p></td> 
      <td class="acenter" width="17.20%"><p style="text-align:center">3.1519</p></td> 
     </tr> 
     <tr> 
      <td class="acenter" width="21.29%"><p style="text-align:center">Rayleigh-Darcy number ( 
        <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
          <mi>
            R 
          </mi> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              D 
            </mi> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </math>)</p></td> 
      <td class="acenter" width="21.92%"><p style="text-align:center">39.4784</p></td> 
      <td class="acenter" width="24.27%"><p style="text-align:center">39.1668</p></td> 
      <td class="acenter" width="15.33%"><p style="text-align:center">39.4780</p></td> 
      <td class="acenter" width="17.20%"><p style="text-align:center">38.88</p></td> 
     </tr> 
    </table>
   </table-wrap>
   <p>plotted for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        H 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. We see that the system exhibits regular, quasi-periodic or chaotic behavior marked by a continuum of points in the variable and stationary or periodic behavior with a period of one. The system characterizing the engine oil flow is found to be stationary for low rescaled Rayleigh-Darcy numbers, chaos appears from 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        20 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> with intermittent zones and has a completely regular behavior later after 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        R 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        56 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. <xref ref-type="fig" rid="fig6">
     Figure 6
    </xref> shows the effect of magnetic effect on the chaotic convection in engine oil flow. When the Hartmann number is increased to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        H 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.5 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, chaos starts at 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        R 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        24.95 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and disappears completely after 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        R 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        77 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. We deduce that the magnetic field delayed the onset of turbulence in the engine oil flow as the rescaled Rayleigh-Darcy number increased. <xref ref-type="fig" rid="fig7">
     Figure 7
    </xref> shows the effect of nanofragments on the dynamic behavior of the system. When the volume fraction of hybrid alumina and tantalum nanoparticles is increased to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         φ 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         φ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.02 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, the chaos starts from 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        R 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        29.6 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and disappears completely after 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        R 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        72.62 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Therefore, the addition of hybrid alumina and tantalum nanofragments to rotating motor oil in the presence of the magnetic field delays the onset of chaos in the flow and also reduces the chaotic domain as the thermal Rayleigh-Darcy number increases. <xref ref-type="fig" rid="fig8">
     Figure 8
    </xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig9">
     Figure 9
    </xref> show the effects of nanofragments and rotation on engine flow behavior. When the volume fraction of these hybrid nanoparticles is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         φ 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         φ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.02 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and the Taylor-Darcy number is increased to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0.5 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, the onset of chaotic convection is further delayed and the chaotic domain is enlarged.</p>
   <fig id="fig6" position="float">
    <label>Figure 6</label>
    <caption>
     <title>Figure 6. Bifurcation diagram of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
        
  C
 
       </mi>

      </math> as function of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        
  R
 
       </mi>

      </math> for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   ξ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    V
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.3
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    B
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    T
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   100
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId494.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <fig id="fig7" position="float">
    <label>Figure 7</label>
    <caption>
     <title>Figure 7. Bifurcation diagram of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
        
  C
 
       </mi>

      </math> as function of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        
  R
 
       </mi>

      </math> for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   ξ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    V
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.3
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.02
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    B
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    T
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   100
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId513.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <fig id="fig8" position="float">
    <label>Figure 8</label>
    <caption>
     <title>Figure 8. Bifurcation diagram of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
        
  C
 
       </mi>

      </math> as function of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        
  R
 
       </mi>

      </math> for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   ξ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    V
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.3
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    B
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    T
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   100
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId532.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <fig id="fig9" position="float">
    <label>Figure 9</label>
    <caption>
     <title>Figure 9. Bifurcation diagram of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
        
  C
 
       </mi>

      </math> as function of 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        
  R
 
       </mi>

      </math> for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   ξ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    V
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.3
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.02
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    B
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    T
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   100
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId551.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <p>Phase spaces and time evolutions are constructed to highlight and confirm some of the transition regimes that can occur in the system. To this end, <xref ref-type="fig" rid="figFigures 10-13">
     Figures 10-13
    </xref> show chaotic, periodic-3, periodic-2 and periodic-1 behavior respectively. <xref ref-type="fig" rid="fig14">
     Figure 14
    </xref> shows phase spaces of the system in plane ( 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi mathvariant="script">
        A 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        ℰ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>) to visualize the flow behavior for different values of volume fraction and magnetic field strength. It appears that the flow of the hybrid nanoliquid (alumina-tantalum)/engine oil can be controlled according to parameter values and desired behavior.</p>
   <fig id="fig10" position="float">
    <label>Figure 10</label>
    <caption>
     <title>Figure 10. Phase portrait on different planes and corresponding time histories for 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   ξ
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    V
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.3
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    φ
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    B
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.5
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   H
  
        </mi>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    T
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   0.1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   100
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   25
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId572.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <fig id="fig11" position="float">
    <label>Figure 11</label>
    <caption>
     <title>Figure 11. Phase portrait on different planes and corresponding time histories for 

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   ξ
  
        </mi>
  
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   =
  
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        <mn>
         
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       </mrow>

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    V
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   =
  
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        <mn>
         
   0.3
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, 

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    φ
   
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    1
   
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         <mi>
          
    φ
   
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         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
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       </mrow>

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    B
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
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   =
  
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        </mn>
 
       </mrow>

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   H
  
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    f
   
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        </msub> 
  
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        <mn>
         
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       </mrow>

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    T
   
         </mi> 
   
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    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
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       </mrow>

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    R
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
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        </msub> 
  
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        </msub> 
  
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        </mn>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
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   </fig>
   <fig id="fig12" position="float">
    <label>Figure 12</label>
    <caption>
     <title>Figure 12. Phase portrait on different planes and corresponding time histories for 

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   =
  
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    V
   
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    N
   
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        </msub> 
  
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        <mn>
         
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       </mrow>

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        </msub> 
  
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       </mrow>

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    B
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
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       </mrow>

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   H
  
        </mi>
  
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    f
   
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        </msub> 
  
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    T
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
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   =
  
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    R
   
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    N
   
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    f
   
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        </msub> 
  
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       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2320847-rId606.jpeg?20250528022404" />
   </fig>
   <fig id="fig13" position="float">
    <label>Figure 13</label>
    <caption>
     <title>Figure 13. Phase portrait on different planes and corresponding time histories for 

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       </mrow>

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         <mi>
          
    φ
   
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   =
  
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    B
   
         </mi> 
   
         <mi>
          
    N
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
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       </mrow>

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   H
  
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         <mi>
          
    a
   
         </mi> 
   
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    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
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   =
  
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    T
   
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         <mi>
          
    f
   
         </mi> 
  
        </msub> 
  
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   =
  
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    R
   
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    N
   
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         <mi>
          
    R
   
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         <mi>
          
    f
   
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   </fig>
   <fig id="fig14" position="float">
    <label>Figure 14</label>
    <caption>
     <title>Figure 14. Phase portrait on plane 

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      </math>.</title>
    </caption>
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   </fig>
  </sec><sec id="s6">
   <title>6. Conclusion and Suggestions</title>
   <p>A new non-local thermal equilibrium formulation is used to evaluate the thermal and dynamic behavior of a motor oil flow confined in a porous enclosure and subjected to rotational and Lorenz forces. Indeed, the expression of the stationary thermal Rayleigh-Darcy number was found as a function of the parameters characterizing the motor oil flow and the thermophysical properties of the hybrid nanofragments. We found that the magnetic field, the rotational force and the hybrid nanofragments of alumina and tantalum delayed the onset of stationary convection in the engine oil flow. In contrast, the local thermal non-equilibrium parameter had the opposite effect on the onset of stationary convection. In addition, a new 6-dimensional nonlinear system was obtained using a low-order approach, and its numerical analysis revealed that the application of a magnetic field and a rotational force delays the onset of chaotic convection in the engine oil flow. The addition of alumina-tantalum hybrid nanoparticles to engine oil flow repels chaos and reduces the persistence of chaotic behavior in engine oil flow as the thermal Rayleigh number increases. Finally, magnetic field, rotation and nanoparticles can be used to control the dynamic behavior of the engine oil flow according to the desired result. The resulting dynamical system presents some very interesting phenomena and motivates further research into the stability of equilibrium points and the possible existence of hysteresis and attractor coexistence.</p>
  </sec><sec id="s7">
   <title>Acknowledgements</title>
   <p>The authors would like to thank the reviewers of this paper for their valuable contributions.</p>
  </sec>
 </body><back>
  <ref-list>
   <title>References</title>
   <ref id="scirp.142909-ref1">
    <label>1</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Zada, L., Ullah, I., Alqahtani, A.M., Nawaz, R., Khan, H. and Alam, K. (2024) Enhancing Energy Efficiency and Heat Transfer Performance of Engine Oil Flow through Hybrid Nanoparticles in Convergent/Divergent Channel. Results in Engineering, 22, Article 102027. &gt;https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102027
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref2">
    <label>2</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Ahmad, S., Ali, K., Nisar, K.S., Faridi, A.A., Khan, N., Jamshed, W., et al. (2021) Features of Cu and TiO
     <sub>2</sub> in the Flow of Engine Oil Subject to Thermal Jump Conditions. Scientific Reports, 11, Article No. 19592. &gt;https://doi.org/10.1038/s41598-021-99045-x
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref3">
    <label>3</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Wang, F., Sohail, M., Nazir, U., El-Zahar, E.R., Singh, M., Singh, A., et al. (2023) Applications of Triadic Hybridized-Cross Nanomaterials Suspended in Engine Oil Using Quadratic and Linear Convection with Magnetic Dipole. Case Studies in Thermal Engineering, 44, Article 102873. &gt;https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.102873
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref4">
    <label>4</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Afzal, S., Qayyum, M., Akgül, A. and Hassan, A.M. (2023) Heat Transfer Enhancement in Engine Oil Based Hybrid Nanofluid through Combustive Engines: An Entropy Optimization Approach. Case Studies in Thermal Engineering, 52, Article 103803. &gt;https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.103803
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref5">
    <label>5</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Ayed, S.K., Živković, P., Tomić, M., Dobrnjac, M., Brankovi, J. and Ilić, G. (2018) Experimental Study Rayleigh-Bénard Convection in a Rectangular Motor Oil Tank. Annals of the Faculty of Engineering Hunedoara, 16, 113-116. 
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref6">
    <label>6</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Živković, P., Tomic, M., Ayed, S.K., Barz, C. and Sever, D. (2023) Experimental and Numerical Investigation of Rayleigh-Bénard Convection in Rectangular Cavity with Motor Oil. Thermal Science, 27, 216-216. &gt;https://doi.org/10.2298/TSCI230607216Z
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref7">
    <label>7</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Tayebi, T. and Chamkha, A.J. (2021) Analysis of the Effects of Local Thermal Non-Equilibrium (LTNE) on Thermo-Natural Convection in an Elliptical Annular Space Separated by a Nanofluid-Saturated Porous Sleeve. International Communications in Heat and Mass Transfer, 129, Article 105725. &gt;https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2021.105725
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref8">
    <label>8</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Katto, Y. and Masuoka, T. (1967) Criterion for Onset of Convection in a Saturated Porous Medium. International Journal of Heat &amp; Mass Transfer, 10, 297-309. &gt;https://doi.org/10.1016/0017-9310(67)90147-0
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref9">
    <label>9</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Morrison, H.L., Rogers, F.T. and Horton, C.W. (1949) Convection Currents in Porous Media: II. Observation of Conditions at Onset of Convection. Journal of Applied Physics, 20, 1027-1029. &gt;https://doi.org/10.1063/1.1698267
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref10">
    <label>10</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Horton, C.W. and Rogers, F.T. (1945) Convection Currents in a Porous Medium. Journal of Applied Physics, 16, 367-370. &gt;https://doi.org/10.1063/1.1707601
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref11">
    <label>11</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Straughan, B. (2001) A Sharp Nonlinear Stability Threshold in Rotating Porous Convection. Proceedings of the Royal Society of London. Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 457, 87-93. &gt;https://doi.org/10.1098/rspa.2000.0657
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref12">
    <label>12</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Masuoka, T., Rudraiah, N. and Siddheshwar, P.G. (2003) Nonlinear Convection in Porous Media: A Review. Journal of Porous Media, 6, 1-32. &gt;https://doi.org/10.1615/jpormedia.v6.i1.10
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref13">
    <label>13</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Vadasz, P. (1999) Local and Global Transitions to Chaos and Hysteresis in a Porous Layer Heated from Below. Transport in Porous Media, 37, 213-245. &gt;https://doi.org/10.1023/a:1006658726309
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref14">
    <label>14</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Turkyilmazoglu, M. and Siddiqui, A.A. (2023) The Instability Onset of Generalized Isoflux Mean Flow Using Brinkman-Darcy-Bénard Model in a Fluid Saturated Porous Channel. International Journal of Thermal Sciences, 188, Article 108249. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2023.108249
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref15">
    <label>15</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Turkyilmazoglu, M. (2023) A Two-Parameter Family of Basic State in Porous Media Leading to Darcy-Bénard Convection. Transport in Porous Media, 148, 519-533. &gt;https://doi.org/10.1007/s11242-023-01957-x
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref16">
    <label>16</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Straughan, B. and Franchi, F. (1984) Bénard Convection and the Cattaneo Law of Heat Conduction. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh: Section A Mathematics, 96, 175-178. &gt;https://doi.org/10.1017/s0308210500020564
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref17">
    <label>17</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Joseph, D.D. and Preziosi, L. (1989) Heat Waves. Reviews of Modern Physics, 61, 41-73. &gt;https://doi.org/10.1103/revmodphys.61.41
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref18">
    <label>18</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Christov, C.I. and Jordan, P.M. (2005) Heat Conduction Paradox Involving Second-Sound Propagation in Moving Media. Physical Review Letters, 94, Article 154301. &gt;https://doi.org/10.1103/physrevlett.94.154301
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref19">
    <label>19</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Christov, C.I. (2009) On Frame Indifferent Formulation of the Maxwell-Cattaneo Model of Finite-Speed Heat Conduction. Mechanics Research Communications, 36, 481-486. &gt;https://doi.org/10.1016/j.mechrescom.2008.11.003
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref20">
    <label>20</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Straughan, B. (2010) Thermal Convection with the Cattaneo-Christov Model. International Journal of Heat and Mass Transfer, 53, 95-98. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.10.001
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref21">
    <label>21</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Straughan, B. (2010) Porous Convection with Cattaneo Heat Flux. International Journal of Heat and Mass Transfer, 53, 2808-2812. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2010.02.017
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref22">
    <label>22</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Straughan, B. (2013) Porous Convection with Local Thermal Non-Equilibrium Temperatures and with Cattaneo Effects in the Solid. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 469, Article 20130187. &gt;https://doi.org/10.1098/rspa.2013.0187
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref23">
    <label>23</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Dehghan, M., Jamal-Abad, M.T. and Rashidi, S. (2014) Analytical Interpretation of the Local Thermal Non-Equilibrium Condition of Porous Media Imbedded in Tube Heat Exchangers. Energy Conversion and Management, 85, 264-271. &gt;https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.05.074
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref24">
    <label>24</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Shi, W., Wang, Q., Klepikova, M. and Zhan, H. (2024) New Criteria to Estimate Local Thermal Nonequilibrium Conditions for Heat Transport in Porous Aquifers. Water Resources Research, 60, WR037382. &gt;https://doi.org/10.1029/2024wr037382
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref25">
    <label>25</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Al-Sumaily, G.F., Al Ezzi, A., Dhahad, H.A., Thompson, M.C. and Yusaf, T. (2021) Legitimacy of the Local Thermal Equilibrium Hypothesis in Porous Media: A Comprehensive Review. Energies, 14, Article 8114. &gt;https://doi.org/10.3390/en14238114
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref26">
    <label>26</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Prasannakumara, B.C. (2021) Assessment of the Local Thermal Non-Equilibrium Condition for Nanofluid Flow through Porous Media: A Comparative Analysis. Indian Journal of Physics, 96, 2475-2483. &gt;https://doi.org/10.1007/s12648-021-02216-9
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref27">
    <label>27</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Agarwal, S. and Bhadauria, B.S. (2015) Thermal Instability of a Nanofluid Layer under Local Thermal Non-Equilibrium. Nano Convergence, 2, Article No. 6. &gt;https://doi.org/10.1186/s40580-014-0037-z
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref28">
    <label>28</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Kasaeian, A., Daneshazarian, R., Mahian, O., Kolsi, L., Chamkha, A.J., Wongwises, S., et al. (2017) Nanofluid Flow and Heat Transfer in Porous Media: A Review of the Latest Developments. International Journal of Heat and Mass Transfer, 107, 778-791. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.11.074
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref29">
    <label>29</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Siddheshwar, P.G., Kanchana, C. and Laroze, D. (2021) A Study of Darcy-Bénard Regular and Chaotic Convection Using a New Local Thermal Non-Equilibrium Formulation. Physics of Fluids, 33, Article 044107. &gt;https://doi.org/10.1063/5.0046358
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref30">
    <label>30</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Dèdèwanou, S.J., Monwanou, A.V., Koukpémèdji, A.A., Hinvi, A.L., Miwadinou, C.H. and Chabi Orou, J.B. (2022) Thermal Convective Instabilities and Chaos in a Rotating Hybrid Nanofluid Layer with Cattaneo-Christov Heat Flux Model. Complexity, 2022, Article ID: 9084394. &gt;https://doi.org/10.1155/2022/9084394
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref31">
    <label>31</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Dèdèwanou, S.J., Hinvi, A.L., Miwadinou, H.C., Monwanou, A.V. and Orou, J.B.C. (2021) Chaotic Convection in a Horizontal Cavity Filled with (Alumina-Copper)/Water Hybrid Nanofluid Heated from Below in Presence of Magnetic Field. Brazilian Journal of Physics, 51, 1079-1095. &gt;https://doi.org/10.1007/s13538-021-00929-0
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref32">
    <label>32</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Cimpean, D.S., Sheremet, M.A. and Pop, I. (2020) Mixed Convection of Hybrid Nanofluid in a Porous Trapezoidal Chamber. International Communications in Heat and Mass Transfer, 116, Article 104627. &gt;https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2020.104627
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref33">
    <label>33</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Manjunatha, N., Reddy, M.G., Aloqaily, A., Aljohani, S., Reddy, A.R., Ali, F., et al. (2025) Radiation Effects on Rotating System Free Convective Nanofluid Unsteady Flow with Heat Source and Magnetic Field. Partial Differential Equations in Applied Mathematics, 13, Article 101083. &gt;https://doi.org/10.1016/j.padiff.2025.101083
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref34">
    <label>34</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Umavathi, J.C. and Bég, O.A. (2020) Modeling the Onset of Thermosolutal Convective Instability in a Non-Newtonian Nanofluid-Saturated Porous Medium Layer. Chinese Journal of Physics, 68, 147-167. &gt;https://doi.org/10.1016/j.cjph.2020.09.014
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref35">
    <label>35</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Zheng, L. and Zhang, X. (2017) Numerical Methods. In: Zheng, L. and Zhang, X., Eds., Modeling and Analysis of Modern Fluid Problems, Elsevier, 361-455. &gt;https://doi.org/10.1016/b978-0-12-811753-8.00008-6
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref36">
    <label>36</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Houeto, J.G., Tokpohozin, B.N., Miwadinou, C.H., Koukpemedji, A.A. and Monwanou, A.V. (2025) Chaotic and Coexistence Attractors of Classical Complex Exotic Oscillator with Position-Dependent Mass. International Journal of Physics, 13, 1-10. &gt;https://doi.org/10.12691/ijp-13-1-1
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.142909-ref37">
    <label>37</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Shilpa, B., Chohan, J.S., Beemkumar, N., Kulshreshta, A., Ghodhbani, R., Othman, N.A., et al. (2025) A Novel Machine Learning Approach for Numerical Simulation on the Hybrid Nanofluid Flow Past a Converging/Diverging Channel: Properties of Tantalum and Alumina Nanoparticles. Partial Differential Equations in Applied Mathematics, 13, Article 101063. &gt;https://doi.org/10.1016/j.padiff.2024.101063
    </mixed-citation>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>