Sublimation mass transfer in supersonic flow. The effect of compressibility and schmidt number

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Abstract

Rates of sublimation mass transfer from an adiabatic sharp-edged flat plate have been measured. The plate was coated with ice, naphthalene, thymol, and camphor (Schmidt number range 0.60 to 2.9) and exposed to parallel supersonic (Mach 3.28) air flow. The coating thickness decrease during the run was measured and surface temperatures and flow variables were monitored. Turbulent data were obtained over a Reynolds number range from 2 × 105 to 106. The results show that at Sc > 1 the effect of compressibility on mass transfer is greater than on heat and momentum transfer while at Sc < 1 the effect is reversed. This is in qualitative agreement with theory; quantitative agreement was obtained only with ice. Sublimation data of Sherwood and Trass are reviewed briefly.

Abstract

On a mesuré les taux de transfert de masse par sublimation sur une plaque adiabatique à paroi amont mince. La plaque était recouverte de glace, naphthalene, thymol et camphre (nombre de Schmidt 0.6 à 2.9) et était exposée à un écoulement parallèle supersonique d'air (nombre de Mach 3.28). On a mesuré la diminution dans l'épaisseur du recouvrement pour des temperatures de surface et des variables d'écoulement controlées. Les données en regime turbulent ont été obtenues pour des nombres de Reynolds variant de 2 × 105 à 106. Les résultats montrent que si Sc > 1 l'effet de la compressabilité est plus grand sur le transfert de masse que sur les transferts de chaleur et de momentum alors que l'effet est contraire si Sc < 1. Ceci est en accord avec la théorie mais cependant un accord quantitatif a été obtenu pour la glace seulement. Les données de Sherwood et Trass sur la sublimation sont présentées sommairement.

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