Thermal and material transfer in turbulent gas streams—A method of prediction for spheres

Abstract

The thermal and material transport from spheres in turbulent air streams have been reduced to analytical expressions taking into account the Reynolds number of the flow, the level of turbulence of the air stream, and the diameter of the sphere. The coefficients for these expressions are based upon experimental work ranging from drops to spheres of about 1 ft in diameter. The range of Reynolds numbers involved extends from 2 to 1.33 × 10⁶. The standard error of estimate for all the experimental measurements was about 15 per cent, while the standard error of estimate for measurements for a much smaller range of sphere diameters was approximately 4 per cent. On a mis sous la forme d'expressions analytiques les transferts de chaleur et de masse à partir de sphères dans des écoulements turbulents, en tenant compte du nombre de Reynolds de l'écoulement et du niveau de turbulence, ainsi que du diamètre de la sphère. Les coefficients pour ces expressions sont basés sur une recherche expérimentale allant de gouttes à des sphères d'environ 0,30 m de diamètre ; la gamme des nombres de Reynolds s'étend de 2 à 1,33 .10⁶. L'erreur d'estimation moyenne pour toutes les mesures était environ de 15 pour cent tandis que l'erreur d'estimation moyenne pour des mesures dans une gamme plus étroite de diamètres de sphères était approximativement de 4 pour cent. Wärme- und Stoffübertragung von Kugeln im turbulenten Luftstrom wurde auf analytische Ausdrücke zurückgeführt, wobei die Reynolds-Zahl, der Turbulenzgrad und der Kugeldurchmesser berücksichtigt wurden. Die Koeffizienten dieser Ausdrücke beruhen auf Versuchsegebnissen an Tropfen und Kugeln bis zu 30 cm Durchmesser im Reynolds-Bereich von 2 bis 1,33 · 10⁶. Die Standardabweichung der Schätzung für alle experimentelle messungen war ungefähr 15 Prozent, während in einem wesentlich kleineren Bereich von Kugeldurchmessern die geschätzte Standardabweichungnur etwa 4 Prozent war.