Расчет теплообмена при ламинарном течении жидкости в цилиндрическом канале при наличии аксиальной теплопроводности

Предложен аналитический метод расчета собственных значений и собственных функций в задаче теплообмена для ламинарного потока жидкости в цилиндрическом канале с учетом аксиальной теплопроводности. Метод основан на использовании специальной гипергеометрической конфлюэнтной функции. С ее помощью удается найти точные реперные величины собственных чисел и собственных функций при определенных соотношениях между числами подобия Био и Пекле. Кроме этого, рекомендуемый способ позволяет выполнить необходимые математические вычислительные операции при произвольном сочетании названных чисел подобия с достаточной степенью точности, задавая соответствующий безразмерный комплекс $\alpha$. Такой подход позволяет существенно ограничить (уменьшить) количество весомых членов бесконечного ряда применяемой гипергеометрической функции. Выведенные строгие и приближенные аналитические решения с использованием названных функций могут быть применены для теоретического анализа широкого класса теплофизических задач, в том числе и нелинейных.