Publicación: Estudio experimental de las pérdidas de presión en un flujo bifásico anular aceite-agua en una tubería vertical ascendente
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Fecha
2024-10-22
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Editor
Universidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Ingeniería Mecánica
Resumen
En este trabajo se muestran los resultados experimentales de la dinámica del patrón de flujo anular aceite-agua y los gradientes de presión que se producen al conducirlo en una tubería vertical ascendente. Para el estudio, se diseñó, construyó y caracterizó una instalación experimental y una boquilla de inyección. Los fluidos seleccionados fueron aceite con una viscosidad de μ = 97 cP, con 21.47 API y agua con 10 API. Las mediciones se realizaron en un rango de velocidades superficiales de USO = 0.039 a 0.247 m/s para el aceite y de USW = 0.080 m/s para el agua. A partir de los resultados experimentales, se muestra el efecto de la boquilla para inducir el grupo de patrones del flujo anular y su respectivo gradiente de presión, el cual, alcanza su valor más bajo al conducir el aceite envuelto por una película anular de agua de forma estable. Los resultados numéricos mostraron que existe un ahorro energético notable, ya que la pérdida de presión por fricción es hasta 23 veces menor al conducir la misma cantidad de aceite, pero bajo el esquema del patrón de flujo anular
This paper presents the experimental results of the dynamics of the oil-water annular flow pattern and the pressure gradients produced when driving it in a vertical ascending pipeline. For the study, an experimental installation and an injection nozzle were designed, built and characterized. The selected fluids were oil with a viscosity of μ = 97 cP, with 21.47 API and water with 10 API. The measurements were made in a range of superficial velocities of USO = 0.039 to 0.247 m/s for the oil and USW = 0.080 m/s for the water. From the experimental results, the effect of the nozzle to induce the group of annular flow patterns and its respective pressure gradient is shown, which reaches its lowest value when driving the oil surrounded by an annular film of water in a stable manner. The numerical results showed that there is a significant energy saving, since the pressure loss due to friction is up to 23 times lower when driving the same amount of oil, but under the annular flow pattern scheme.
This paper presents the experimental results of the dynamics of the oil-water annular flow pattern and the pressure gradients produced when driving it in a vertical ascending pipeline. For the study, an experimental installation and an injection nozzle were designed, built and characterized. The selected fluids were oil with a viscosity of μ = 97 cP, with 21.47 API and water with 10 API. The measurements were made in a range of superficial velocities of USO = 0.039 to 0.247 m/s for the oil and USW = 0.080 m/s for the water. From the experimental results, the effect of the nozzle to induce the group of annular flow patterns and its respective pressure gradient is shown, which reaches its lowest value when driving the oil surrounded by an annular film of water in a stable manner. The numerical results showed that there is a significant energy saving, since the pressure loss due to friction is up to 23 times lower when driving the same amount of oil, but under the annular flow pattern scheme.
Descripción
Organizado y patrocinado por: Federación iberoamericana de Ingeniería Mecánica y Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Mecánica, FeIbIm – FeIbEM
Categorías UNESCO
Palabras clave
Instalación experimental, boquilla de inyección, flujo anular, gradiente de presión, Experimental set-up, injection nozzle, annular flow, pressure gradient
Citación
-
Centro
E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica