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Keywords:

  • mass transfer;
  • local measurements;
  • electrodeposition;
  • pipe flow

Abstract

A novel electrodeposition technique is developed to estimate time-averaged convective local mass transfer coefficients. This method is based on the diffusion-controlled deposition rate of copper. With an electrolyte solution consisting of H2SO4 and CuSO4, copper is dissolved at the anode and deposited onto the nickel cathode. The thickness of the copper, measured with an optical microscope, provides an estimate of the time-averaged local mass transfer coefficient for the given location, and by depositing multiple layers, the coefficients under different flow conditions can be obtained from one cathode. The results for laminar flow in a smooth, round pipe showed good agreement with those calculated from the analytical Leveque solution. Results were also obtained for turbulent flow and demonstrate the potential for acquiring convective local mass transfer coefficients for various flow configurations.

On a mis au point une nouvelle technique d'élex-trodéposition afin d'estimer les coefficients de matière locaux convectifs moyennés dans le temps. Cette méthode repose sur la vitesse de déposition contrólée par la diffusion du cuivre. Avec une solution d'électrolte composée de H2SO3 et de CuSO4, le cuivre est dissout à l'anode et déposé sur la cathode de nickel. L'épaisseur du cuirve, mesurée avec un microscope optique, donne une estimation du coefficient de transfert de matière local moyenné dans le temps pour l'emplacement considéré, et en déposant des couches multiples, on peut obtenir les coefficients dans différentes conditions d'écoulement à partir d'une cathode. Les résultats pours l'écoulement laminaire dans un conduit rond et régulier montrent un bon accord avec ceux calculés à partir de la solution analytique de Leveque. Des résultats ont également été obtenus pour l'écoulement turbulent et démontrent le potentiel pour acquérir des coeffivients de transfert de matière locaux convectifs pour defférentes configurations d'écoulement.