Psychrometric Studies
Authors: Henry H. C. , Epstein N. 
Published: April 2023

Local psychrometric ratios have been measured on naphthalene and p‐dichlorobenzene particles sublimating into both air and helium gas streams in low intensity turbulent flow.

A simple equation is developed which enables the calculation from experimental data, by means of a Biot number correction, of the local psychrometric ratio of a cylinder in cross‐flow or a sphere when heat is conducted internally through the body. This local psychrometric ratio and that for a flat plate are shown to be functions of the system Lewis number. An original method for determining the dependence of Sh or Nu on Sc or Pr, respectively, from a single measurement, is thus devolved.

The local psychrometric ratios for spheres, cylinders and flat plates were found to be independent of the gas temperature level and gas velocity. The stagnation point results for spheres and cylinders were identical and independent of particle diameter. The psychrometric ratio at the front stagnation point of a sphere or cylinder agreed closely with both laminar boundary layer theory and the Chilton‐Colburn analogy. Results obtained at the rear stagnation point of a sphere or cylinder suggest that a turbulent surface renewal mechanism may be controlling the transport processes in the wake.

The local psychrometric ratios on a flat plate under conditions of laminar boundary layer flow were in agreement with predictions of laminar boundary layer theory.

On a mesuré les rapports psychrométriques locaux sur des particules de naphthaline et de paradichlorobenzène qui sublimaient dans des courants d'air et d'hélium gazeux dans des conditions d'écoulement turbulent de faible intensité. On a mis au point une équation simple qui permet de calculer, à partir de données expérimentales et en utilisant la correction du nombre de Biot, le rapport psychrométrique local d'un cylindre en écoulement transversal ou d'une sphère lorsque la chaleur pénètre à l'intérieur de la masse. On montre que le rapport psychrométrique local et celui dans le cas d'une plaque plate sont fonctions du nombre de Lewis du système. On a ainsi mis au point une méthode originale pour déterminer la dépendance respective de Sh ou Nu, de Sc ou Pr, et ce au moyen d'une seule mesure. On a trouvé que les rapports psychrométriques locaux dans le cas de sphères, cylindres et plaques plates, étaient indépendants du degré de température du gaz et de sa vélocité. Les résultats locaux dans le cas de sphères et de cylindres étaient identiques et indépendants du diamètre des particules. Le rapport psychrométrique au point‐avant de stagnation d'une sphère ou d'un cylindre concordent étroitement avec la théorie laminaire de couche‐limite et l'analogie de Chilton et Colburn. Les résultats obtenus au point‐arrière de stagnation d'une sphère ou d'un cylindre tendent à indiquer qu'un mécanisme de renouvellement d'une surface turbulente peut bien régler les processus de transport qui suivent. Les rapports psychrométriques locaux sur une plaque plate, lorsqu'il s'agit d'un écoulement laminaire pour couche‐limite, concordent avec les prédictions de la théorie laminaire de couche‐limite.