Heat transfer of two-dimensional, hydrodynamically developed, thermally developing, single phase, laminar flow inside a microtube is studied analytically with constant wall temperature thermal boundary condition. The flow is assumed to be incompressible and thermo-physical properties of the fluid are assumed to be constant. Viscous dissipation and the axial conduction are included in the analysis. Rarefaction effect is imposed to the problem via velocity slip and temperature jump boundary conditions for the slip flow regime. The temperature distribution is determined by solving the energy equation together with the fully developed velocity profile. Analytical solutions are obtained for the temperature distribution and local and fully developed Nusselt number in terms of dimensionless parameters / Peclet number, Knudsen number, Brinkman number, and the parameter &amp / #954 / . The results are verified with the well-known ones from literature.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-23T14:15:11Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 1081749 bytes, checksum: 9f58d6baeffd1f939a659b2d2e3102be (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T14:15:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 1081749 bytes, checksum: 9f58d6baeffd1f939a659b2d2e3102be (MD5) Previous issue date: 2015-08-08 / With the great technological advances experienced by humanity becomes providential depth knowledge about real processes of heat transfer, as well as a need arises to analyze them quantitatively. In the present work is studied the heat transfer in laminar forced convective in the entrance region of a circular tube considering the effects of axial conduction into the fluid and radiation, since in low Peclet numbers play an important role in heat transfer problems and its omission offers a significant error in the computation of the heat transfer rate. In the first part of this work is considered a slug-flow, whose exact analytical solution was discussed. In the second part of the work is considered a flow in the power law model, proposes an approximate analytic solution and numerical solution, as well as the comparison of these solutions. In this paper is used the hybrid numericanalytical method named Generalized Integral Transform Technique (GITT) to solve the energy equation. The temperature field and local Nusselt number are calculated for several values of Peclet numbers and with a boundary condition of first kind. The results presented in the form of tables and graphs permit to analyze the influence that the Peclet number and the power law index exercise in the temperature profile and the Nusselt number. The results of this study are presented in full compliance with the scientific literature. / Com o grande avanço tecnológico experimentado pela humanidade torna-se providencial um conhecimento aprofundado sobre os processos reais de transferência de calor, bem como surge uma necessidade de analisá-los quantitativamente. No presente trabalho estuda-se a transferência de calor na convecção forçada laminar na região de entrada térmica de um tubo circular considerando os efeitos de condução axial no fluido e de radiação, uma vez que em baixos números de Peclet desempenham um papel importante nos problemas de transferência de calor e sua omissão oferece um erro apreciável na computação da taxa de transferência de calor. Na primeira parte deste trabalho considerase um escoamento tipo pistão, cuja solução analítica exata foi discutida. Na segunda parte do trabalho considera-se um escoamento no modelo lei de potência, apresentando uma proposta de solução analítica aproximada e uma solução numérica, bem como a comparação entre as duas soluções. Neste trabalho utiliza-se o método híbrido numéricoanalítico denominado Técnica de Transformada Integral Generalizada (GITT) para resolver a equação da energia. O campo de temperatura e o número de Nusselt local são avaliados para vários valores do número de Peclet e uma condição de contorno do primeiro tipo. Os resultados, apresentados na forma de tabelas e gráficos, permitem analisar a influência que o número de Peclet e o índice lei de potência exercem no perfil de temperatura e no número de Nusselt. Os resultados obtidos neste trabalho se apresentam em total concordância com as literaturas científicas.