Исследование вынужденной конвекции в газовых потоках в микротрубках и микроканалах с параллельными стенками при наличии потока тепла на них и с учетом теплопроводности в осевом направлении

Построено аналитическое решение задачи о вынужденной конвекции в газовых скользящих ламинарных потоках, текущих в микротрубках и микроканалах с параллельными стенками, при наличии потока тепла на стенках канала и с учетом теплопроводности в осевом направлении канала. Температурное поле и число Нуссельта определены в предположении, что в области нагрева конечной длины течение является гидродинамически развитым. Решение задачи получено с использованием метода функционального анализа и разложения уравнения энергии на два дифференциальных уравнения в частных производных первого порядка. На границе газ – стенка ставятся условия проскальзывания первого порядка. Проведено сравнение полученного аналитического решения с известными численными решениями. Установлено, что температурное поле в области нагрева существенно зависит от теплопроводности в осевом направлении канала, разреженности потока и конечной длины области нагрева.