Published December 31, 2016
| Version v1
Publication
Liquid-liquid-gas stratified fractional model flow: I. Model in two parallel plates
Creators
- 1. Universidad Nacional Autónoma de México
- 2. Autonomous University of Tamaulipas
- 3. University of Havana
Description
Abstract Three phase fluid flow is a crucial subject in many industries such as chemical, oil and gas. Actually, software and empirical predictions exist for pressure drop in liquid-liquid or liquid-gas stratified flow but liquid-liquid-gas flow is not well known. Simple prediction of pressure gradient in three phase flow will lead to decisions and the use or not of robust methods for a better design of an energy efficient transportation system. This paper presents a solution for the velocity profile and pressure drop for liquid-liquid-gas flow applied in parallel plates. Also, by using fractional calculus, we show a method to determine the pressure drop in liquid-liquid-gas systems, which allows us to consider the effect of flow regime on velocity profile and pressure drop. We also propose a relationship to determine the order of fractional derivatives. This is related to the Reynolds number corresponding to each phase, which is found flowing at the specified volumetric speed. The solved unified model is useful for laminar, transient of turbulent flow.
Translated Descriptions
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Translated Description (Arabic)
يعد تدفق السوائل ثلاثي الأطوار موضوعًا حاسمًا في العديد من الصناعات مثل الكيماويات والنفط والغاز. في الواقع، توجد تنبؤات برمجية وتجريبية لانخفاض الضغط في التدفق الطبقي للسائل- السائل أو الغاز السائل ولكن تدفق السائل- السائل- الغاز غير معروف جيدًا. سيؤدي التنبؤ البسيط بتدرج الضغط في التدفق ثلاثي المراحل إلى اتخاذ قرارات واستخدام أو عدم استخدام طرق قوية لتصميم أفضل لنظام نقل موفر للطاقة. تقدم هذه الورقة حلاً لملف تعريف السرعة وانخفاض الضغط لتدفق السائل والغاز السائل المطبق في لوحات متوازية. أيضًا، باستخدام حساب التفاضل والتكامل الجزئي، نعرض طريقة لتحديد انخفاض الضغط في أنظمة الغاز السائل، مما يسمح لنا بالنظر في تأثير نظام التدفق على شكل السرعة وانخفاض الضغط. نقترح أيضًا علاقة لتحديد ترتيب المشتقات الكسرية. يرتبط هذا برقم رينولدز المقابل لكل مرحلة، والذي يتم العثور عليه يتدفق بالسرعة الحجمية المحددة. النموذج الموحد الذي تم حله مفيد للصفائح، عابر للتدفق المضطرب.Translated Description (French)
Résumé L'écoulement triphasique des fluides est un sujet crucial dans de nombreuses industries telles que la chimie, le pétrole et le gaz. En fait, des prédictions logicielles et empiriques existent pour la chute de pression dans l'écoulement stratifié liquide-liquide ou liquide-gaz, mais l'écoulement liquide-liquide-gaz n'est pas bien connu. Une simple prédiction du gradient de pression dans un écoulement triphasique conduira à des décisions et à l'utilisation ou non de méthodes robustes pour une meilleure conception d'un système de transport économe en énergie. Cet article présente une solution pour le profil de vitesse et la chute de pression pour l'écoulement liquide-liquide-gaz appliqué dans des plaques parallèles. De plus, en utilisant le calcul fractionnaire, nous montrons une méthode pour déterminer la chute de pression dans les systèmes liquide-liquide-gaz, ce qui nous permet de considérer l'effet du régime d'écoulement sur le profil de vitesse et la chute de pression. Nous proposons également une relation pour déterminer l'ordre des dérivés fractionnaires. Ceci est lié au nombre de Reynolds correspondant à chaque phase, qui s'écoule à la vitesse volumétrique spécifiée. Le modèle unifié résolu est utile pour un écoulement laminaire, transitoire ou turbulent.Translated Description (Spanish)
Resumen El flujo de fluidos trifásico es un tema crucial en muchas industrias como la química, el petróleo y el gas. En realidad, existen software y predicciones empíricas para la caída de presión en el flujo estratificado líquido-líquido o líquido-gas, pero el flujo líquido-líquido-gas no es bien conocido. La simple predicción del gradiente de presión en el flujo trifásico conducirá a decisiones y al uso o no de métodos robustos para un mejor diseño de un sistema de transporte energéticamente eficiente. Este documento presenta una solución para el perfil de velocidad y la caída de presión para el flujo líquido-líquido-gas aplicado en placas paralelas. Además, mediante el uso de cálculo fraccionario, mostramos un método para determinar la caída de presión en sistemas líquido-líquido-gas, que nos permite considerar el efecto del régimen de flujo sobre el perfil de velocidad y la caída de presión. También proponemos una relación para determinar el orden de las derivadas fraccionarias. Esto está relacionado con el número de Reynolds correspondiente a cada fase, que se encuentra fluyendo a la velocidad volumétrica especificada. El modelo unificado resuelto es útil para flujo laminar, transitorio o turbulento.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تدفق النموذج المجزأ الطبقي للسائل والغاز السائل: I. النموذج في لوحين متوازيين
- Translated title (French)
- Débit modèle fractionné stratifié liquide-liquide-gaz : I. Modèle en deux plaques parallèles
- Translated title (Spanish)
- Flujo del modelo fraccionado estratificado líquido-líquido-gas: I. Modelo en dos placas paralelas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2528135251
- DOI
- 10.1080/23311916.2016.1245525
References
- https://openalex.org/W2045371192
- https://openalex.org/W2107763595
- https://openalex.org/W2135781696
- https://openalex.org/W2164844724
- https://openalex.org/W2333277326
- https://openalex.org/W2467951202
- https://openalex.org/W2469676771
- https://openalex.org/W4256340197