Showing papers in "Canadian Journal of Chemical Engineering in 1967"

Surface thermodynamics of liquid mixtures

Abstract: The surface tensions of both simple and complex liquid mixtures are considered. It is shown that the surface tensions of mixtures of simple liquids can be predicted well from a model utilizing the concept of a regular surface solution. For complex mixtures, the use of a parameter reflecting the difference in characteristic energy between the bulk liquid and the surface leads to a good fit of the data for a number of systems. On etudie les tensions superficielles de melanges liquids, simples et complexes, et y indique qu'on peut predire ďune maniere satisfaisante celles des melanges de liquides simples au moyen ďun modele ou ľon utilise le concept ďune solution a surface reguliere. Dans le cas de melanges complexes, ľemploi ďun parametre qui indique la difference en energie caracteristique entre la masse du liquide et la surface conduit a ľobtention de renseignements qui s'appliquent a un certain nombre de systemes.

Turbulent flow properties of viscoelastic fluids

Abstract: The abnormally high resistance of viscoelastic fluids to sudden deformations and to stretching may be expected to cause the structure of turbulent velocity fields in these systems to differ appreciably from those of Newtonian fluids. An analysis based on these considerations is presented and supported using friction factor data for three concentrations of a water soluble polymer. Pressure losses predicted by use of this correlation are within 15% or less of the experimental values, but as all dimensionless groups which influence the results were not varied independently, the correlation developed may not be universally applicable to all fluids. Suggestions for further and more more specific analyses are made. On peut s'attendre a ce que la resistance extraordinairement elevee des fluides visco-elastiques aux deformations soudaines et a la distension puisse produire dans ces systemes une structure des champs de velocite turbulente bien differente de celle des champs des fluides Newtoniens. On presente une analyse basee sur ces considerations, laquelle est corroboree par les resultats obtenus pour les facteurs de friction dans le cas de trois concentrations d'un polymere soluble dans l'eau. Les pertes de pression predites par l'emploi de cette correlation n'excedent pas 15% des valeurs experimentales, mais, etant donne qu'on n'a pas fait varier independamment tous les groupes sans dimensions qui influencent les resultats, la correlation qu'on a mise au point ne peut s'appliquer a tous les fluides. On fait des suggestions pour faire des analyses plus poussees et plus specifiques.

The diffusion of carbon dioxide in organic liquids

Abstract: Methods of predicting gas-liquid diffusion coefficients are reviewed. A study has been made on the diffusion of carbon dioxide into a range of organic liquids and hydrocarbon mixtures over a sixty fold range of solvent viscosity. All available models for predicting diffusion coefficients were tested. It is shown that the data presented are best fitted by Arnold's equation. Until more exact models to represent the liquid state are available this affords a reliable method for correlating gas-liquid diffusion data. On passe en revue les methodes utilisees pour predire les coefficients de diffusion d'un gaz dans un liquide. On a fait une etude de la diffusion de l'anhydride carbonique dans un certain nombre de liquides organiques et de melanges d'hydrocarbures et ce, sur une echelle de viscosite du solvant variant de 1 a 60. On a fait des experiences avec tous les modeles disponibles pour predire les coefficients de diffusion et demontre que les resultats presentes concordaient le mieux avec l'equation d'Arnold. Jusqu'a ce qu'on dispose de modeles plus precis pour representer l'etat liquide, la methode indiquee est fiable pour mettre en correlation les resultats de la diffusion d'un gas dans un liquide.

Non-newtonian flow through open channels

Abstract: A general method is proposed for prediction of the flow rate and maximum velocity in the isothermal, steady, uniform, laminar flow of any incompressible, time-independent non-Newtonian fluid in straight open channels of arbitrary cross section. The method requires only a knowledge of two geometric coefficients and a function of shear stress, used to characterize the behavior of the fluid model. The slip effect at the solid boundary has been taken into consideration. Numerical values of the geometric parameters have been determined for flow through an inclined plane of infinite width, semi-circular, semi-elliptical, rectangular, and 90° and 60° symmetric triangular open channels. Applications have been made to various non-Newtonian fluid models such as the power-law, Bingham, Ellis, Meter and the Reiner-Rivlin general model. Numerical examples are presented. A generalization of the Fanning friction factor — Reynolds number is also presented. The problem of determining the point of transition from laminar to turbulent flow in the general case is examined, as is the problem of prediction of the friction factor in turbulent flow. On propose une methode generale pour predire la vitesse d'ecoulement et la velocite maximum l'ecoulement isothermique, constant, uniforme et laminaire de tout fluide incompressible, independant du temps et non-newtonien dans des canaux droits et ouverts dont la coupe transversale est arbitraire. La methode n'exige que la connaissance de deux coefficients geometriques d'une fonction de l'effort de cisaillement qui servent a caracteriser le comportement du modele fluide. On a pris en consideration l'effet de glissement a la limite solide. On a determine les valeurs numeriques des parametres geometriques dans le cas de l'ecoulement au moyen d'un plan incline de largeur infinie, semi-circulaire, semi-elliptique et rectangulaire et de canaux ouverts symetriques et triangulares de 90° et 60°. On a applique les donnees a divers modeles fluidcs et non-newtoniens tels que ceux de la loi de l'energie, de Bingham, d'Ellis, de Meter et du modele general Reiner-Rivlin. On a fourni des exemples numeriques. On presente egalement une generalisation de la relation entre le facteur de friction de Fanning et le nombre de Reynolds. On etudie le probleme de la determination du point de transition entre un ecoulement laminaire et un turbulent dans le cas general, ainsi que celui de la prediction du facteur de friction dans un flot turbulent.

Laminar flow in axisymmetric conduits by a rational approach

Abstract: Numerical and closed-form solutions to laminar flow in regular polygonal conduits, star-shaped conduits, and rectangular conduits are presented. Results by the present approach are shown to be more accurate and the computation to require less effort than conventional methods. The formal finite-series solutions obtained through the present approach lend themselves to parametrization and to a judicious choice of computational schemes. In addition both analytical and numerical procedures yield exact solutions to flow in an equilateral and in an elliptic conduit. The present approach proves to be advantageous in its accuracy, generality, and simplicity. On presente dans ce travail des solutions a l'ecoulement laminaire dans des conduits axi-symetriques d'intere't pratique. On explique d'abord le systeme de calcul au moyen d'exemples qui comportent un certain nombre de configurations individuelles, puis applique la methode d'une maniere systematique et parametrique. On compare les resultats avec ceux qu'on a obtenus par les methodes conventionnelles. On examine la precision des solutions actuelles et la nature des courbes d'approximation. Enfin, on discute certains avantages methodiques de la methode rationnelle en comparaison avec les procedes conventionnels. Pour conclure, on resume les concepts contenus dans la methode actuelle de solution du dit probleme.

Wall to fluid heat transfer in liquid fluidised beds: Part 2

Abstract: Wall to fluid heat transfer coefficients and radial temperature profiles have been obtained for beds of hydrodynamically similar spheres fluidized with water in a 2.058 inch pipe at a constant heat flux. From packed bed to open pipe conditions, heat transport occurs mainly by turbulent mixing, although conduction through the particles and possibly particle convection have some effect at low porosities. This result contradicts a previously published prediction based on model calculations using erroneous temperature profiles(24). The model predicts a minor role for particle convection when appropriate temperature profiles are used. A series model based on the observed shift of thermal resistance from the wall region to the bulk of the bed with decreasing porosity is used to correlate heat transfer coefficients. The shift in resistance largely accounts for the maximum in heat transfer coefficient plots. On a determine les coefficients de transfert de la chaleur entre la paroi et un fluide ainsi que les profits de temperature radiale dans le cas de lits formes de spheres semblables au point de vue hydrodynamique et fluidises avec de l'eau dans un tuyau de 2.058 pouces sous un flux constant de chaleur. Le passage de la chaleur du lit garni au tuyau ouvert se fait surtout par melange turbulent, bien que la transmission par les particules et peut-e'tre aussi la convection de celles-ci exercent un certain effet, a faible porosite. Ce resultat contredit une prediction mentionnee dans la litterature scientifique(24) laquelle etait basee sur des calculs faits avec des modeles, en utilisant des profits de temperature errones. La modele permet de predire un ro'le minime pour la convection des particules, lorsqu'on utilise des profits appropries de temperature. On utilise des modeles en serie pour obtenir une correlation entre les coefficients de transfert de la chaleur, en se basant sur le deplacement de la resistance thermique de la paroi a la masse du lit avec une porosite decroissante. Le deplacement de la resistance explique grandement le maximum qui apparai't dans les traces des coefficients de transfert de la chaleur.

On a generalized Watson's Relation for latent heat of vaporisation

Abstract: The 0.38 latent heat law due to Watson is examined and it is found that the exponent (0.38) in Watson's relation is characteristic of the substance. A method of evaluating the exponent is outlined. Dans ľetude de la loi des Watson relative a la chaleur latente de vaporisation, on a constate que ľexposant (0.38) qui s'y trouve est une caracteristique de la substance et ľon decrit une methode pour ľevaluation du dit exposant.

Particle motions in sheared suspensions XX: Circular cylinders

Abstract: The behavior of rigid circular cylinders suspended vertically in viscous fluids in laminar shear flow was found to compare favorably with a theory for infinitely long cylinders which we have extended to include interactions between two cylinders of different diameters. A description of the versatile Couette apparatus in which most of the experiments were performed is included. Observations were made on single cylinders at various distances from the wall bounding flow, on collisions between cylinders of both equal and unequal diameters and on interactions between a cylinder and a sphere. Collision doublets were found to be either permanent or separating, depending on the initial orientations and separations of the particles. The behavior of these particles is analogous to that of spheres in Couette flow. On a trouve que le comportement de cylindrea circulaires et rigides en suspension verticale dans des fluides visqueux, dans un ecoulement laminaire a cisaillement, se comparaǐt favorablement avec les donnees ďune theorie relative aux cylindres infiniment longs qui, par extension s'appliquent aussi aux reactions entre deux parametres de diametres differents.On decrit ľappareil versatile Couette, lequel a servi a la plupart des experiences. On a fait des observations sur des cylindres simples a diverses distances de ľecoulement voisin de la paroi, sur des collisions entre cylindres de diametres egaux et inegaux et sur les reactions entre un cylindre et une sphere. On a trouve que les “doublets” de collision etaient soit permanents ou tendaient a se separer, selon ľorientation initiale des particules. Le comportement de ces particules est analogue a celui des spheres dans ľecoulement Couette.

The kinetics and mechanism of the chloride‐chlorate reaction

Abstract: The kinetics of the reaction have been studied at 25°C. in strong acid solution; the effects of acidity, chloride, chlorate and chlorine are reported. A mechanism is postulated to interpret the peculiar features of this reaction as well as the stoichiometry and some of the kinetics of the parallel reaction The mechanism involves HClO2 and HOCl as intermediates General rate expressions are derived for the formation of chlorine dioxide and chlorine, and the individual rate constants are calculated. An expression is obtained for the relationship between the ratio of chlorine dioxide to chlorine produced and the ratio of chlorate to chloride. L'etude cinetique de la reaction a ete effectuee a 25°C en solution aqueuse 2-6M en H2SO4. Les effets produits par la variation des concentrations d'acide, de chlorure, de chlorate et de chlore sont donnes. Un mecanisme est suggere pour interpreter les particularites cinetiques de la reaction (1). Le meme mecanisme peut aussi expliquer la stoechiometrie et certains des resultats cinetiques de la reaction parallele (2) Les intermediaires HClO2 et HOCl sont inclus dans ce mecanisme Des expressions generates de taux de formation du chlore et du bioxyde de chlore ont ete etablies d'apres ce mecanisme; les constantes de vitesse ont ete calculees. Le rapport du bioxyde de chlore au chlore produit a ete etabli en fonction du rapport du chlorate au chlorure.

The free‐settling of solid cylindrical particles in the turbulent regime

Abstract: Experimental measurements have been conducted to establish a correlation for the settling velocities of cylindrical particles whose length to diameter ratios varied from 10 to 1/10 and Reynolds numbers between 200 and 60,000. It was found that separate correlations exist for cylinders of L/D > 1.0 and for L/D < 1.0. These relationships are expressed analytically and were found to be independent of the Reynolds number. In addition, a qualitative description of the motion generated by the particle during settling has been discussed for cylinder of L/D less than, equal to, and greater than one. On a fait des mesures experimentales pour etablir une correlation dans le cas des velocites de sedimentation de particules cylindriques, dont les rapports entre la longueur et le diametre variaient de 10 a 0.10 et dont les nombres de Reynolds etaient echelonnes entre 200 et 60,000. On a trouve qu'il existe des correlations distinctes dans le cas des particules cylindriques dans lesquelles le rapport entre la longueur et le diametre est plus grand ou plus petit que l'unite. On a exprime ces relations analytiquement et trouve qu'elles etatient independantes du nombre de Reynolds. On a egalement fait une description qualitative du mouvement produit par les particules durant leur sedimentation, dans le cas de particules cylindriques dont le rapport entre la longueur et le diametre est inferieur, egal ou superieur a l'unite.

Direct contact heat transfer between two immiscible liquids during vaporisation

Abstract: A cine-photographic technique was used to study the evaporation of single droplets of furan, cyclopentane and isopentane rising in water. Measurements were possible over a range from zero to 10% evaporation. The best correlation of the data for the three systems over the measurable range of parameters was: All the data was fitted by this equation to within ± 20%. A second correlation with a slightly larger variance because of the manner in which the density ratio term varies with % evaporation, was recommended for extrapolation to higher percentage evaporations. On a utilise une technique cine-photographique pour etudier l'evaporation de gouttelettes simples de furane, de cyclopentane et d'isopentane qui s'elevent dans l'eau. On a peu faire des mesures en rapport avec des taux d'evaporation compris en 0 et 10%. La meilleure correlation des resultats pour les trois systemes dans les limites des parametres mesurables a ete la suivante: Tous les resultats obtenus concordent avec cette equation avec une precision de ± 20%. On a recommande une seconde correlation avec une variance un peu plus considerable, a savoir: pour une extrapolation a de plus forts pourcentages d'evaporation, a cause de la facon avec laquelle le rapport de la densite varie avec le pourcentage d'evaporation.

Zeta potential measurements of fibres. D‐C. Streaming current method

Abstract: Streaming current techniques have been extensively used in measurements of zeta-potential, ζ, at the solid/liquid interface of capillary systems. In the case of porous, swelling and deformable materials, the application becomes less certain because of the complex geometry of the flow paths and interactions of neighboring electric double layers. The applicability of the equations developed by Goring, Biefer and Mason to papermaking fibres in various electrolytes is examined and found inadequate. An exponential form of the concentration function in the streaming current equation is proposed, IηL/pD = (Aζ/4π) exp(–Bc), and its reliability in evaluating ζ, is demonstrated. Factors affecting the parameter B are discussed. On a utilise, sur une grande echelle, les methodes d'electro-filtration pour mesurer le potentiel zeta, ζ, au point de rencontre des faces solide et liquide de systemes capillaires. Dans le cas des materiaux poreux, gonflants et deformables, cette application est moins su're, a cause de la geometrie compliquee des trajectoires d'ecoulement et des reactions reciproques des couches electriques doubles et adjacentes. On a examine la possibilite d'appliquer aux fibres servant a la fabrication du papier, dans divers electrolytes, les equations mises au point par Goring, Biefer et Mason, mais on les a trouvees inadequates. On a propose une formule exponentielle de la fonction de concentration dans l'equation d'electro-filtration, IζL/pD = (Aζ/4π) exp (–Be), et a demontre qu'elle etait fiuble pour l'evaluation du potentiel zeta. On a discute les facteurs qui affectent le parametre B.

Heat and mass transfer to spheres in high-temperature surroundings

Abstract: An experimental investigation of the combined natural and forced convective effects was carried out which involved the measurement of the rate of evaporation of water from porous stationary spheres (1/4, 3/8 and 1/2-in. in diameter) under steady conditions in an electrically-heated stainless steel chamber. The spheres were suspended in a stream of super-heated steam at atmospheres ranging from 50 to 1000°K. Both the opposing and aiding flow cases were investigated. The Reynolds number varied from 0 to 1489 and the turbulence intensity was less than 1%. The parameter [(Gr)/(Re2)] was found to be of fundamental importance in correlating the results. The rates of heat transfer in the mixed flow region for the opposing flow case was higher than for aiding flow. The transition between the two mechanisms was found to be gradual but very complex in the case of opposing flow. On a fait une etude experimental des effets conjoints naturels et forces de convection, laquelle comportait la mesure de la vitesse d'evaporation de l'eau a partir de spheres stationnaires et poreuses (dont le diametre etait respectivement 1/4, 3/8 et 1/2 pouce) dans des conditions constantes dans une chambre inoxydable chauffee a l'electricite. On a suspendu les spheres dans un courant de vapeur surchauffee a des temperatures variant entre 500 et 1000°K. On a etudie des cas correspondent a des ecoulements concourants et contraires. Le nombre de Reynolds a varie de 0 a 1489 et l'intensite de la turbulence a ete inferieure a 1%. On a trouve que le parametre [(Gr)/(Re2)] etait d'une importance fondamentale pour la correlation des resultats. Les taux de transfert de la chaleur dans la region a ecoulement mixte ont ete plus eleves dans le cas de l'ecoulement contraire que dans celui de l'ecoulement concourant. On a trouve que la transition entre lea deux mecanismes etait graduelle, mais tres complexe dans le cas du courant contraire.

Some general observations on tubular reactor stability

Abstract: A sufficient condition under which a tubular reactor with axial diffusion is globally stable is derived by use of the maximum principle for parabolic equations. It is shown that by use of some topological concepts the asymptotic stability of a steady state can be determined without the necessity of performing any computations. If a unique steady state exists it is asymptotically stable. If three steady states exist, the high and low temperature steady states are asymptotically stable, while the intermediate one is unstable.

Approximate solutions of viscous incompressible flow around fluid spheres at intermediate reynoldc's numbers

Abstract: Approximate solutions of viscous incompressible flow around fluid spheres were presented. Expressions for stream functions approximately satisfying equations of motion for both exterior and interior fluid were obtained using Galerkin's method with the inclusion of inertial terms for both equations. The retention of inertial terms of the interior fluid was found to have insignificant effect on the flow behavior of exterior fluid. However, the circulation velocity within the fluid sphere was found to increase with the increase of the internal Reynold's number, which may be of importance to the study of mass transfer within fluid spheres. On a presente des solutions approximatives en rapport avec l'ecoulement visqueux et incompressible autour de spheres fluides. On a etabli des formules pour les fonctions du courant (lesquelles concordent a peu pres avec les equations du mouvement a l'exterieur et a l'interieur d'un fluide), en utilisant la methode Calerkin et y ajoutant des termes d'inertie pour les deux equations. On a trouve que l'emploi des termes d'inertie pour le fluide interieur n'avait aucun effet significatif sur le comportement de l'ecoulement du fluide exterieur. On a toutefois, constate que la velocite de la circulation dans la sphere fluide augmentait avec le nombre de Reynolds interne, ce qui peut avoir de l'importance pour l'etude du transfert de masse dans les spheres fluides.

Direct contact heat transfer between two immiscible liquids during vaporization: Part II: Total evaporation time

Abstract: A dilatometric technique was used to determine the total evaporation time of individual drops of furan, isopentane and cyclopentane as they rose in water. The values of total evaporation time were predicted reasonably well for each system by a different equation than was used to correlate the evaporative data for the initial 10% of the evaporative process as reported in Part I of this study. The total evaporation time data were also compared with the correlations given by Klipstein (1), by Sideman and Taitel (2) and with the correlation which was found by the authors to best fit the total evaporative data for the three systems. In agreement with Klipstein (1), the correlation for the overall heat transfer coefficient was found to be one of the form, qA = Cd12.0δt. The rate of rise of an evaporating drop for the conditions used in this study was found to be nearly equal to the instantaneous terminal velocity. On a utilise une technique dilatometrique pour determiner le temps de l'evaporation totale de gouttes simples de furane, d'isopentane et de cyclopentane, au moment ou elles s'elevent dans l'eau. On a trouve que les valeurs pour le temps d'evaporation totale etaient predites d'une maniere assez satisfaisante pour chaque systeme, au moyen d'une equation differente, laquelle etait utilisee pour la correlation des resultats d'evaporation dans le cas du premier 10% du precede d'evaporation, tel que rapporte a la Partie 1 du present travail. On a aussi compare les resultats du temps d'evaporation totale avec les correlations mentionnees par Klipstein (1), et Sideman et Taitel (2) ainsi qu'avec la correlation que les auteurs ont trouve convenir le mieux aux resultats d'evaporation totale pour les trois systemes. Conformement a l'enonce de Klipstein (1), on a trouve que la correlation pour le coefficient de transfert total de la chaleur etait de la forme, qA = Cd12.0δt. La vitesse d'elevation d'une goutte qui s'evapore dans les conditions utilisees dans cette etude s'est averee presque egale a la velocite finale et instantanee.

An experimental design strategy for distinguishing among rival mechanistic models an application to the catalytic hydrogenation of propylene

Abstract: Box and Hill's method was applied to discriminate between two mechanistic models for the catalytic hydrogenation of propylene A sequential experimental design procedure, this method makes use of a discrimination criterion obtained from information theory

Modelling polymerization reactors with applications to optimal design

Abstract: Using generating functions, models for polymerization reactors are developed without using kinetic approximations. One of the models is then used for the optimization of a series of tank reactors in which free radical polymerization is taking place. It is found that peak-seeking methods are a convenient and efficient method of optimizing such systems. Curves showing “optimal” design alternatives are generated for the simple example treated. En utilisant des fonctions generatrices, on a mis au point des modeles pour des reacteurs a polymerisation sans avoir recours aux calculs d'approximation cinetique. On utilise alors l'un des modeles pour l'obtention du rendement optimum d'une serie de reacteurs a reservoir dans lesquels il se produit une polymerisation des radicaux libres. On a trouve que les methodes de detection des pointes sont satisfaisantes et efficaces pour l'obtention du meilleur rendement dans le cas de systemes de ce genre. On a trace, dans l'exemple simple qu'on donne, des courbes qui indiquent les conditions pour realiser la “meilleure” conception.

Residence time distribution function for multi‐stage systems with backmixing

Abstract: The residence time distribution functions for multistage systems with backmixing are derived. The effect of backmixing on the system behavior is analyzed. In addition, an analytical expression for the probabilities for backmixing is given. On deduit les fonctions de repartition du temps de sejour moyen dans le cas de systemes multi-etages ou il se fait un melange de retour; on analyse I'effet de celui-ci sur le systeme et indique une formule analytique touchant les probabilites dans le cas d'un melange de retour.

Local resistivity probe for study of point properties of gas‐liquid flows

Abstract: In this work a resistivity probe for local property measurements, developed originally(1, 2, 3) for (non-wetting) mercury-nitrogen flows, was adapted to a broader class of gas-liquid flows, such as air-water. To compensate for the non-negligible dry-out time of the probe in aqueous systems, a trigger circuit was installed to sense bubble arrival rapidly. Another problem which was solved was the greater tendency for bubbles in water, as compared to mercury, to deflect away from the probe. The probe signal is an instantaneous record of the arrival and departure of bubbles at any point in the flow, and hence is well-adapted to auto and cross-correlation measurements, as well as distribution function studies. Pour mesurer des proprietes locales, on a adapte dans le travail actuel a une classe plus etendue d'ecoulements de gaz et de liquides (e. g. air et eau) une sonde de resistivite qu'on avail originalement(1, 2, 3) mise au point pour des ecoulements (non-mouillants) de mercure et d'azote. Pour obvier au sechage non-negligeable de la sonde dans des systemes aqueux, on a installe un circuit a detente pour deceler rapidement l'arrivee des bulles. Un autre probleme qu'on a resolu a ete celui que presente la tendance des bulles a devier davantage de la sonde dans l'eau que dans le mercure. Le signal de la sonde indique instantanement l'arrivee et le depart des bulles en n'importe quel point de l'ecoulement et il est, par consequent, bien adapte aux mesures d'auto-correlation ainsi qu'aux etudes de la fonction de distribution.

Convective diffusion in a parallel plate duct with one catalytic wall—laminar flow—first order reaction: Part II: Experimental

Abstract: The catalytic reaction rate of combustion of hydrogen in air on platinized alumina was measured in a flat rectangular flow reactor with one catalytic wall in laminar flow. Since the rate of reaction is very high, this measurement normally must be made in turbulent flow. However, with the aid of the measured concentration profiles and the analysis presented in Part I, it was possible to ascertain the reaction rate in the laminar flow regime. The rate constants compare well with literature values which were measured in the turbulent flow regime. Average Nusselt numbers for mass transfer calculated for the diffusionally limited cases were in good agreement with those obtained from Part I. A narrow rectangular channel (aspect ratio = 8:1) with 16-in. of one wall comprising the reactive section was constructed for this investigation. The channel has a long preheat section, an adiabatic section with multiple heaters, and thermocouples for maintaining isothermal conditions. Two micrometer mounted probes are inserted through the wall opposite the replaceable catalytic section. Concentrations are measured at the inlet, inside the reactive section, and at the outlet in a mixing chamber. On a mesure la vitesse de reaction catalytique de la combustion de l'hydrogene a l'air sur de l'alumine platinee dans un reacteur a debit de forme rectangulaire et plate, ou une paroi catalytique etait dans l'ecoulement laminaire. Comme la vitesse de la reaction est tres elevee, on doit d'ordinaire faire cette mesure dans un ecoulement turbulent; toutefois, avec l'aide des profils de concentration mesures et l'analyse presentee dans la Partie I, il a ete possible de determiner la vitesse de reaction dans le systeme d'ecoulement laminaire. Les constantes de vitesse se comparent bien avec celles qu'on trouve dans la litterature, lesquelles ont ete mesurees dans le systeme d'ecoulement turbulent. Les nombres Nusselt moyens pour le transfert de masse qu'on a calcules dans les cas limites de diffusion se sont averes conformes a ceux qu'on avait obtenus de la Partie I. On a construit, pour cette etude, un canal etroit et rectangulaire (rapport des dimensions: 8 a I), dans lequel la section de reaction s'etendait sur 16 pouces d'une parol. Le canal possedait une longue section de rechauffage prealable, une section adiabatique munie de multiples rechauds et des thermocouples pour conserver les conditions isothermes. Deux sondes montees sur micrometres etaient introduites dans la paroi en face de la section catalytique et remplacable. On a mesure les concentrations a l'entree, a l'interieur de la section de reaction et a la sortie dans une chambre de melange.

A shock tube study of the high temperature reactions of nitrogen with hydrocarbons

Abstract: A single pulse shock tube has been used to study the reactions of nitrogen with methane, ethane and acetylene at 1400°-6000°K. Reactants heated by the reflected shock for about 1–1.5 milliseconds are cooled by rarefaction waves, and samples obtained through a quick-opening check valve are analyzed by gas chromatography. The effect of nitrogen on hydrocarbon pyrolysis appears to be negligible below about 2000°K. At higher temperatures, vibrationally excited nitrogen molecules react with free radicals and produce hydrogen cyanide. Activation energies in the range 23 to 54 Kcal/mole are calculated for the formation of hydrogen cyanide. On a utilise un tube a choes a impulsion unique pour etudier les reactions de l'azote avec le methane, l'ethane et l'acetylene a des temperatures de 1400 a 6000° K. Les reactifs qui avaient ete chauffes durant 1 a 1 1/2 milliseconde par les ondes reflechies, ont ete refroidis par les vagues de rarefaction, et l'on a analyse, par chromatographie en phase gazeuse, des echantillons obtenus au moyen d'un clapet a battant a ouverture rapide. L'effet de l'azote sur la pyrolyse des hydrocarbures a semble neglibeableW audessous d'environ 2000° K. A des temperatures plus elevees, les molecules d'azote activees par vibration ont reagi avec des radicaux libres et produit de l'acide cyanhydrique. On a calcule que, pour la formation du dit acide, l'energie d'activation etait de l'ordre de 23 a 54 kilocalories par molecule.

Explorations of surface and cavity properties on the nucleate boiling of carbon tetrachloride

Abstract: Natural convection and pool boiling heat transfer were observed on centrally heated, flat superfinished nickel surfaces using thoroughly degassed, spectroscopic grade carbon tetrachloride at 0.5, 1, and 1.5, atm. pressure. Three distinct modes of natural convective circulation were observed and surface superheats as high as 125°F. were recorded. Single and multiple cylindrical cavities (0.0002 to 0.001 inch in diameter) served as active nuclei. Each cavity exhibited characteristic ebullition and disarming temperature excesses which were indicative of critical internal geometries. On a observe la convection naturelle et la transmission de la chaleur par ebullition germinee sur des surfaces de nickel chauffees centralement, planes et rendues tres lisses, en utilisant du tetrachloride de carbone entierement exempt de gaz et de qualite spectroscopique, sous des pressions de 0.5, 1 et 1.5 atmospheres. On a note trois modes distincts de circulation naturelle par convection et enregistre des surchauffes de la surface allant jusqu'a 125°F. Des cavites cylindriques simples et multiples (dont le diametre variait entre 0.0002 et 0.001 pouce) ont servi de noyaux actifs; on a constate dans chaque cavite une ebullition caracteristique et des exces de temperature qui indi-quaient des geometries internes critiques.

Particle liquid mass transfer in stirred tanks

Abstract: Mass transfer coefficients were determined for 1/8 inch diameter spherical particles suspended in stirred aqueous iodine solutions. Particle density was adjusted to within 5% of the liquid density. For these particles, suspended in a covered and fully baffled vessel, the effect of impeller speed (200-600 rpm), system Schmidt number (770-11, 300) and impeller type (fan disk turbine, propeller and 45° paddle and turbine) on the mass transfer coefficient, was examined. A dimensionless group correlation using the impeller blade tip velocity represent the data with an average deviation of 8% and a maximum deviation of 27%. Nsh = 2 + 0.109 Because the particles used in the present study are considerably different from the tablets, beads and crystals that have been used previously, the coefficients of this study are a strict test of existing correlations. Partial agreement of coefficients and recent correlations was observed, but no single correlation can be recommended. Considerable discussion of the many aspects of Harriott's method of correlation also is presented. On a determine les coefficients de transfert de masse dans le cas de particules spheriques de 1/8 de pouce de diametre qui etaient en suspension dans des solutions aqueuses et agitees d'iodc. On a ajuste la densite des particules pour qu'elle corresponde a environ 5% de celle du liquide. On a etudie, en ce qui a trait aux dites particules suspendues dans un vaisseau recouvert et completement a chicanes, l'effet de la vitesse de la roue a aubes (200 a 600 tours a la minute), le nombre de Schmidt du systeme (770 a 11300) et le genre de roue a aubes (turbine munie de pales pour ventilateur, helice, palette fixee a 45° et turbine). Une correlation de groupe sans dimensions, ou l'on utilise la velocite de l'extremite de l'aube de la roue, repre-sente les resultats obtenus avec un ecart moyen de 8% et maximum de 27%: Etant donne que les particules utilisees dans l'etude en question different beaucoup des pastilles, granules et cris-taux qu'on a utilises auparavant, les coefficients obtenus par cette etude sont une stricte evaluation des correlations existantes. On a observe un accord partiel entre les coefficients et des correlations recentes, mais on ne peut recommander aucune correlation particuliere. On discute aussi, sur une base considerable, les nombreux aspects que presente la methode de correlation de Harriott.

Distribution of ultrasonic cavitation intensities in a liquid system

Abstract: Measurements of the intensity of ultrasonic cavitation using a thermocouple probe are reported for an ultrasound frequency of 21.5 keps in water in both flat and round bottom tubes. The highest intensities were obtained when the flat bottom tube was located in the coupling fluid at a distance of one-half wavelength above the transducer. The axial intensity profiles showed several local maxima. On fait rapport des mesures de l'intensite de la cavitation, sous l'effet des ultrasons, qu'on a faites en utilisant une sonde a thermocouple (avec une frequence d'ultrasons de 21.5 keps) dans l'eau dans des tubes a fonds plats et ronds. On a obtenu les valeurs d'intensite les plus elevees, lorsque les tubes a fonds plats se trouvaient dans le fluide d'accouplement, a une distance d'une demi-longueur d'onde au-dessus du transducteur. Les profits d'intensite axiale ont indique plusieurs maxima locaux.

The unsteady state absorption of oxygen in cumene

Abstract: New data are reported for the absorption of single bubbles of oxygen less than 5 mm in diameter in cumene at room temperature. Measured rates are compared with the theoretically predicted rates, based on new values of the diffusivity and solubility of oxygen in cumene, for absorption from spheres in potential flow and from rigid spheres. In the presence of the peroxide, which is a reaction product, absorption rates are high initially but decay after 15 seconds or so to a value expected for rigid spheres. The results are explained in terms of the accumulation of surfactant at the bubble surface. Preliminary measurements of the dissolution of carbon dioxide bubbles in water in the same apparatus gave results similar to other determinations reported in the literature. On rapporte de nouveaux resultats dans le cas de l'absorption de bulles simples d'oxygene (de moins de 5 millimetres de diametre) dans le cumene Ga la temperature de la chambre. On compare les vitesses mesurees avec celles qu'on avait predites theoriquement, en se basant sur les nouvelles valeurs de diffnsivite et de solubilite de l'oxygene dans le cumene, dans le cas de l'absorption a partir de spheres rigides. En presence du peroxydc, qui est un produit de reaction, les vitesses d'adsorption, qui sont d'abord elevees, decroi'ssent apres environ 15 secondes pour atteindre une valeur qu'on s'attend d'obtenir dans le cas de spheres rigides. On explique les resultats en fonction de l'accumulation d'un agent tensio-actif a la surface des bulles. Les mesures preliminaires de la dissolution de l'anhydride carbonique dans l'eau dans le me'me appareil ont fourni des resultats semblables a ceux qu'on a deja rapportes dans des publications.

Heats of mixing of liquids: Application of Quasi‐lattice theory to Benziene‐n‐Alkane systems

Abstract: Heats of mixing of n-pentane, n-decane and n-tridecane with benzene were experimentally determined at 25dC. Values of the parameters associated with the quasi-lattice theory were evaluated using the experimental results together with the literature heats of mixing values for the systems benzene-n-hexane, benzene-n-heptane, benzene-n-octane, benzene-n-nonane and benzene-n-hexadecane. Using the literature model for benzene, the values of the parameters for the n-alkanes that resulted in the “best fit” of the experimental data differ from those reported in the literature. A set of parameter values is reported which permits the evaluation of heats of mixing values for binary benzene-n-alkane systems within an average absolute deviation of 3.6%, with the exception of the system benzene-n-hexadecane. On a determine experimentalement a 25dC les chaleurs de melange du pentane-n, du decane-n et du tridecane-n avec le benzene. On a etabli les valeurs des parametres relies a la theorie du “quasi-reseau”, au moyen des resultats experimentaux et des donnees publiees sur la chaleur de melange dans le cas des systemes benzene-hexane-n, benzene-heptane-n, benzene-octane-n, benzene-nonane-n, benzene-hexadecane-n. En utilisant le modele connu pour le benzene, les valeurs des parametres, en ce qui a trait aux alcanes-n, qui se sont approchees le plus des donnees experimentales different de celles qu'on a mentionnees dans la litterature. On indique une serie de valeurs de parametres qui permettent ďevaluer les chaleurs de melange des systemes binaires benzene-alcane-n, avec une moyenne ďecart absolu de 3.6%, a ľexception du systeme benzene-hexadecane-n.

Prediction of multicomponent diffusion coefficients

Abstract: A predictive theory based on the modified absolute rate theory is extended to the prediction of diffusion coefficients in the concentrated regions of multicomponent liquid systems without the use of adjustable parameters. A scheme for the direct prediction of multicomponent diffusion coefficients in non-associated liquid systems is presented, analysed and tested with available data. On etend une theorie de prediction, basee sur une modification de la theorie de vitesse absolue, a la prediction des coefficients de diffusion dans les parties concentrees de systemes formes de liquides a plusieurs composants, sans utiliser des parametres reglables. On presente un plan pour predire directement les coefficients de diffusion de plusieurs composants dans des systemes liquides et non-associes; on en fait egalement l'analyse et le compare avec les resultats disponibles.

Reactor optimisation problems for reversible exothermic reactions

Abstract: Optimization of tubular reactors in which the desired reaction is exothermic and reversible is considered. For the cases where there are no side reactions and there is no decay of catalyst various types of temperature control are investigated. The remaining cases considered are a) stable catalyst, irreversible decay of product and b) decaying catalyst, stable product. In each of these cases perfect indirect temperature control is treated. Particular attention is given to devising numerical methods which take advantage of the structure of the problem in question and to convenient representation of data. On considere les moyens d'augmenter le plus possible le rendement des reacteurs tubulaires dans lesquels la raection desiree est exothermique et reversible. Lorsqu'il n'y a pas de reaction secondaire ni d'affaiblissement du catalyseur, on a etudie divers moyens pour regler la temperature. On a egalement considere les cas suivants: a) catalyseur stable et desintegration irreversible du produit, b) catalyseur en voie d'affaiblissement et produit stable. Dans chaque cas, on traite du reglage parfait et indirect de la temperature. On a pre'te une attention speciale a la mise au point de methodes numeriques qui beneficient de la structure du probleme en question, ainsi qu'a une representation appropriee des resultats obtenus.