Validación Experimental a Baja Presión de un Modelo Analítico de Baja Dimensión para el Flujo Transitorio de Dos Fases Aire-Agua en Tubos Horizontales
Autores: Mnasri, Hamdi; Meziou, Amine; Franchek, Matthew A.; Loh, Wai Lam; Wan, Thiam Teik; Tam, Nguyen Dinh; Wassar, Taoufik; Tang, Yingjie; Grigoriadis, Karolos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Validación Experimental a Baja Presión de un Modelo Analítico de Baja Dimensión para el Flujo Transitorio de Dos Fases Aire-Agua en Tubos Horizontales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Experimental
Validación
Modelo de flujo de tuberías
Flujo transitorio
Transitorios de presión
Flujo de dos fases
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
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Este documento presenta una validación experimental a baja presión de un modelo de flujo transitorio en tuberías de dos fases. Se recopilan datos de presión y caudal medidos para patrones de flujo de slug y espuma a la baja presión de 6 bar en la instalación de bucle de flujo multifásico de la Universidad Nacional de Singapur. El modelo de baja dimensión analizado propuesto comprende un modelo de flujo multifásico en estado estacionario en serie con un modelo dinámico lineal que captura los transitorios de flujo. El modelo se basa en un modelo de parámetros distribuidos disipativos para el flujo transitorio en líneas de transmisión que emplea propiedades de fluidos equivalentes. Estos parámetros se basan únicamente en las condiciones de flujo, propiedades del fluido y geometría de la tubería. Se emplean simulaciones de OLGA como un método independiente para validar el modelo de baja dimensión. Ambos modelos, de baja dimensión y OLGA, se evalúan en función de los transitorios de presión de dos fases estimados para diferentes fracciones de volumen de gas (GVF). Ambos modelos estimaron la presión transitoria del flujo de dos fases dentro de un 5% de error absoluto medio respecto a los datos de laboratorio. Además, se confirma la presencia inevitable de aire atrapado dentro de una tubería en el caso de 0% de GVF, como lo evidencia la estimación del transitorio de presión. Así, existen oscilaciones amortiguadas en el caso simulado de 0% de GVF debido a un aumento en la compresibilidad del fluido.
Descripción
Este documento presenta una validación experimental a baja presión de un modelo de flujo transitorio en tuberías de dos fases. Se recopilan datos de presión y caudal medidos para patrones de flujo de slug y espuma a la baja presión de 6 bar en la instalación de bucle de flujo multifásico de la Universidad Nacional de Singapur. El modelo de baja dimensión analizado propuesto comprende un modelo de flujo multifásico en estado estacionario en serie con un modelo dinámico lineal que captura los transitorios de flujo. El modelo se basa en un modelo de parámetros distribuidos disipativos para el flujo transitorio en líneas de transmisión que emplea propiedades de fluidos equivalentes. Estos parámetros se basan únicamente en las condiciones de flujo, propiedades del fluido y geometría de la tubería. Se emplean simulaciones de OLGA como un método independiente para validar el modelo de baja dimensión. Ambos modelos, de baja dimensión y OLGA, se evalúan en función de los transitorios de presión de dos fases estimados para diferentes fracciones de volumen de gas (GVF). Ambos modelos estimaron la presión transitoria del flujo de dos fases dentro de un 5% de error absoluto medio respecto a los datos de laboratorio. Además, se confirma la presencia inevitable de aire atrapado dentro de una tubería en el caso de 0% de GVF, como lo evidencia la estimación del transitorio de presión. Así, existen oscilaciones amortiguadas en el caso simulado de 0% de GVF debido a un aumento en la compresibilidad del fluido.