Analytical Solution to the Problem of Convective Heat Transfer in a Porous Rectangular Channel for Thermal Boundary Conditions of the Second Genus

Аннотация

В трехмерной постановке рассмотрено уравнение Бринкмана совместно с уравнением гетерогенного теплопереноса для однонаправленного течения ньютоновской жидкости при ламинарном режиме через горизонтальный пористый канал постоянного прямоугольного поперечного сечения с известными термическими потоками на границе и малыми значениями чисел Дарси. В силу линейности сформулированной системы уравнений модели получено ее аналитическое решение с использованием интегральных преобразований Лапласа и Фурье. Найденное решение позволило оценить длину входного гидродинамического участка, коэффициент гидравлического сопротивления и локальные числа Нуссельта. Полученные результаты для гидродинамической подзадачи при большой пористости и тепловой подзадачи при стационарном поле температур согласуются с классическим данными.