Analytical solution and numerical approaches of the generalized Levèque equation to predict the thermal boundary layer
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Palabras clave

Lévêque approximation
Thermal entrance region
Thermal boundary layer
Dimensionless variables
Temperature
Nusselt number
Runge-Kutta method

Cómo citar

Belhocine, A., & Wan Omar, W. Z. (2019). Analytical solution and numerical approaches of the generalized Levèque equation to predict the thermal boundary layer. ACI Avances en Ciencias e Ingenierías, 11(2), 24-43. https://doi.org/10.18272/aci.v11i2.968

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Resumen

In this paper, the assumptions implicit in Leveque's approximation are re-examined, and the variation of the temperature and the thickness of the boundary layer were illustrated using the developed solution. By defining a similarity variable the governing equations are reduced to a dimensionless equation with an analytic solution in the entrance region. This report gives justification for the similarity variable via scaling analysis, details the process of converting to a similarity form, and presents a similarity solution. The analytical solutions are then checked against numerical solution programming by FORTRAN code obtained via using Runge-Kutta fourth order (RK4) method. Finally, others important thermal results obtained from this analysis, such as; approximate Nusselt number in the thermal entrance region was discussed in detail.

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