Analytic solutions for the forced convection flow

of Herschel-Bulkley fluid in a circular duct

with variable wall heat flux

 

Solutions analytiques de la convection forcée des fluides d’Herschel-Bulkley en écoulement dans conduite circulaire avec flux de chaleur variable à la paroi

 

R. Khatyr*, A. Il Idrissi

UFR Energétique et Instrumentation, Faculté des Science Ben M'Sik, Université Hassan II-Mohammedia,

BP. 7955, Sidi Othmane, Casablanca, Morocco

* Corresponding author. E-mail: rkhatyr@hotmail.com

Received: 26 January 2009; revised version accepted: 15 March 2009

 

Abstract

     The asymptotic behaviour of laminar forced convection in a circular tube, for a Herschel-Bulkley fluid with constant properties, is analysed by taking into account the viscous dissipation effects. The axial heat conduction in the fluid is neglected. The asymptotic temperature field and the asymptotic value of the Nusselt number are determined analytically for every boundary condition that allows a fully developed region.

 

Keywords: Laminar forced convection; Viscous dissipation; Herschel-Bulkley fluid; Analytical Methods; Asymptotic behavior.

 

Résumé

     Le comportement asymptotique de la convection forcée laminaire dans un tube circulaire, des fluides d’Herschel-Bulkley avec propriétés constantes, est analysé en tenant compte les effets de la dissipation visqueuse. L’effet de la conduction axiale est négligé. Le champ de température asymptotique et le nombre de Nusselt asymptotique sont déterminés analytiquement pour plusieurs conditions aux limites qui permet une région établie

 

Mots clés : Convection forcée laminaire; Dissipation visqueuse; Fluide d’Herschel-Bulkley; Méthode analytique; Comportement asymptotique.

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