حل تحلیلی انتقال حرارت جریان گازی در داخل یک میکرولوله با درنظر گرفتن دمای ثابت در دیواره ها

پدیده جهش دمایی و لغزش نقش به سزایی در حل مسایل در مقیاس های میکرو دارند. در این مقاله، راه حل تحلیلی دقیقی برای حل جریان و انتقال حرارت یک جریان گازی عبوری از یک میکرولوله برای اولین بار به فرم تابع Whittaker ارایه شده است. در این مقاله فرض شده است که جریان و انتقال حرارت به صورت کاملا توسعه یافته بوده و دمای دیواره های این میکروکانال نیز ثابت در نظر گرفته شده است. این حل با درنظرگرفتن شرط لغزش بر روی دیواره ها بدست امده است. در این مطالعه، به دلیل محدودیت های فراوان در حل معادلات مقدارویژه، محققان قبلی تنها به حل این مسئله به صورت عددی بسنده کرده اند. در این مطالعه ، یک قید اضافی با استفاده از تعریف میانگین دما معرفی شده و برای بدست آوردن مقادیر ویژه احتمالی مربوط به این مسئله استفاده می شود. سرانجام ، با اجرای قانون مقیاس گذاری عدد نوسلت جریان آرام در مجاری بسته ، یک راه حل تحلیلی دقیق برای توزیع دما و انتقال حرارت بدست آمده است. بر طبق نتایج مشخص شد که افزایش عدد پراندل باعث افزایش عدد نوسلت و افزایش عدد نادسون باعث کاهش عدد نوسلت می شود. بر اساس تحقیق ارایه شده ، اثر عدد پراندل و عدد نادسون بر روی انتقال حرارت جابه جایی در میکرولوله ها مورد بررسی جزیی قرار می گیرد.