دانلود ترجمه مقاله بررسی تجربی کاهش پسا توسط یک افزودنی پلیمری (ساینس دایرکت – الزویر ۲۰۰۶) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

بررسی تجربی کاهش پسا توسط یک افزودنی پلیمری در جریان دو فاز اسلاگ نفت خام و هوا در لوله های افقی

Experimental study of drag reduction by a polymeric additive in slug two-phase flow of crude oil and air in horizontal pipes

چکیده

۱- مقدمه

۲- تعریف کاهنده‌های نیروی درگ

۳- عوامل کاهنده‌ی نیروی درگ

۴- روش تجربی

۵- نتایج و بحث

چکیده

در این مطالعه اثر حضور یک عامل کاهنده‌ی نیروی درگ (DRA) بر افت فشار در لوله‌های افقی کنونی که دارای جریان اسلاگ دوفازی هوا و نفت خام هستند، بررسی شده است. یک مجموعه‌ی آزمایشی نصب شده است که شامل: یک لوله‌ی صاف از پلی‌کربنات به طول ۳/۱۰ متر و قطر ۵۴/۲ سانتیمتر، یک لوله‌ی خمیده از آهن گالوانیزه به طول ۸/۸ متر و قطر خارجی ۵۴/۲ سانتی‌متر و قطر داخلی ۲۷/۱ سانتیمتر، می‌باشد؛ DRA استفاده شده یک پولی‌آلفا‌اولفین (پولی‌ایزوبوتیلن) است. درصد کاهندگی نیروی درگ (%DR) با استفاده از داده‌های تجربی بدست آمده در حضور DRA محاسبه می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که اضافه کردن DRA می‌تواند تا برخی از دوزهای DRA موثر باشد و پس از آن افت فشار ثابت نگه داشته می‌شود. یک %DR حدود ۴۰ برای برخی شرایط آزمایشگاهی به‌دست می‌آید.

۵- نتایج و بحث

در شکل‌های ۳ تا ۵ درصد کاهنده‌های نیروی درگ در مقایسه با غلظت پلیمر در لوله‌های مختلف برای رژیم جریان اسلاگ رسم شده است. مشاهده می‌شود که با اضافه کردن یک غلظت کم پلیمر، می‌توان یک افت فشار کاهش یافته در واحد طول در شرایط مشابه جریان پیدا کرد. همچنین درصد کاهندگی نیروی درگ با افزایش غلظت پلیمر زیاد می‌شود، اما یک غلظت بحرانی بالاتر از آن که بیشتر وجود ندارد، می‌تواند به‌دست آید. لازم به ذکر است که یک مقدار بهینه‌ی پولی‌ایزوبوتیلن در نفت خام با غلظت ۱۸ پی‌پی‌ام به‌دست می‌آید که مستقل از نوع یا قطر لوله برای این سیستم است. در شکل ۶ درصد کاهندگی نیروی درگ در مقایسه با غلظت پلیمر برای لوله‌های صاف و خمیده‌ی یک اینچی در همان شرایط جریان نشان داده شده است. مشاهده شده است که در لوله‌های خمیده کاهندگی نیروی درگ بیش از لوله‌های صاف است. دلیل این پدیده این است که DRAهای استفاده شده تنها در جریان متلاطم موثرند و اثرات آنها به واسطه‌ی درجه‌ی آشفتگی افزایش می‌یابد. از این‌رو که زبری لوله باعث افزایش آشفتگی جریان می‌شود، کاهندگی نیروی درگ در این مورد بیشتر است.

Abstract

In this study the effect of the presence of a drag reducing agent (DRA) on the pressure drop in cocurrent horizontal pipes carrying slug twophase flow of air and crude oil is investigated. An experimental set-up is erected. The test section of the experimental set-up is consisted of: a smooth pipe of polycarbonate with 10.3 m long and 2.54 cm ID, a rough pipe of galvanized iron with 8.8 m long and 2.54 cm ID and a rough pipe of galvanized iron with 8.8 m long and 1.27 cm ID. The employing DRA is a Polyalpha-olefin (Polyisobutylene). The percent drag reduction (%DR) is calculated using the obtained experimental data, in presence of the DRA. The results show that addition of DRA could be effective up to some doses of DRA after which the pressure drop is kept constant. A %DR of about 40 is obtained for some experimental conditions.

۵- Results and discussion

In Figs. 3–۵ the percent drag reduction is plotted versus polymer concentration in different pipes for slug flow regime. It is observed that, by adding of a low concentration of the polymer, one can find a reduced pressure drop per unit length at the same flow conditions. Also the percent of drag reduction increases with increasing of the polymer concentration, but there is a critical concentration above which no more reduction can be obtained. It should be mentioned that, the optimum concentration of polyisobutylene in crude oil is 18 ppm, independent of the type or diameter of the pipe for this system. In Fig. 6 the percent drag reduction is plotted versus polymer concentration for 1 smooth and rough pipes at the same flow conditions. It is observed that in rough pipe the drag reduction is more than smooth pipe. The reason for this phenomenon is that as it is known the DRAs are effective only in turbulent flow and their effects are enhanced by the degree of turbulency. So since the roughness of the pipe increases the turbulency of the flow, the drag reduction is more pronounced for this case.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی تجربی کاهش پسا توسط یک افزودنی پلیمری در جریان دو فاز اسلاگ نفت خام و هوا در لوله های افقی

Experimental study of drag reduction by a polymeric additive in slug two-phase flow of crude oil and air in horizontal pipes