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8º CONGRESO IBEROAMERICANO DE INGENIERIA MECANICA Cusco, 23 al 25 de Octubre de 2007 ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE PATRONES DE FLUJO LIQUIDO-LIQUIDO EN TUBERIAS VERTICALES Sánchez, E.; Romero, C.; Zeppieri, S. y González-Mendizabal, D. Grupo G10. Departamento de Termodinámica y Fenómenos de Transferencia, Universidad Simón Bolívar. Apartado Postal 89000, Caracas, 1080 A, Venezuela. e-mail: [email protected] , [email protected] RESUMEN En este trabajo se determinó experimentalmente la retención de agua y se ob servaron los patrones de flujo en un sistema bifásico líquido-líquido en tuberías verticales e inclinadas, los fl uidos de trabajo fueron aceite (densidad 867±2 kg/m 3 a 21ºC y viscosidad de 0,1310±0,0001 Pa·s a 23ºC) y agua. Se trabajó con una tubería acrílica de 0,03175m de diámetro interno. Mediante una cámara de alta velocidad se observaron los patrones de flujo para una tubería a 90º y 45º. A partir de estas observaciones se elaboraron mapas de patrone s de flujo y se compararon con los reportados en la literatura. El holdup se midió mediante el método de cierre simul táneo de válvulas. Para el caso de 90º como 45º se obtuvo el comportamiento esperado, el holdup de agua aumento al a umentar Usw manteniendo Uso constante. Se evaluó la correlación obtenida por Hasan y Kabir (1988) para e stimar holdup con buenos resultados pues el error relativo promedio de los valores de la correlación con respecto a lo s experimentales fueron de 6% para flujo vertical y de un 2% para flujo inclinado, por lo que se recomienda para pred ecir holdup en flujo bifásico agua- aceite a condiciones de operación similares a las de este trabajo. PALABRAS CLAVE: Flujo bifásico líquido-líquido, visualización, patrones de flujo, holdup.
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8ordm CONGRESO IBEROAMERICANO DE INGENIERIA MECANICACusco 23 al 25 de Octubre de 2007
ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE PATRONES DE FLUJO LIQUIDO-LIQUIDOEN TUBERIAS VERTICALES
Saacutenchez E Romero C Zeppieri S y Gonzaacutelez-Mendizabal D
Grupo G10 Departamento de Termodinaacutemica y Fenoacutemenos de Transferencia Universidad Simoacuten Boliacutevar Apartado
Postal 89000 Caracas 1080 A Venezuelae-mail dosindausbve zeppieriusbve
RESUMEN
En este trabajo se determinoacute experimentalmente la retencioacuten de agua y se observaron los patrones de flujo en un
sistema bifaacutesico liacutequido-liacutequido en tuberiacuteas verticales e inclinadas los fluidos de trabajo fueron aceite (densidad867plusmn2 kgm
3 a 21ordmC y viscosidad de 01310plusmn00001 Pas a 23ordmC) y agua Se trabajoacute con una tuberiacutea acriacutelica de003175m de diaacutemetro interno Mediante una caacutemara de alta velocidad se observaron los patrones de flujo para unatuberiacutea a 90ordm y 45ordm A partir de estas observaciones se elaboraron mapas de patrones de flujo y se compararon con losreportados en la literatura El holdup se midioacute mediante el meacutetodo de cierre simultaacuteneo de vaacutelvulas Para el caso de90ordm como 45ordm se obtuvo el comportamiento esperado el holdup de agua aumento al aumentar Usw manteniendo Uso
constante Se evaluoacute la correlacioacuten obtenida por Hasan y Kabir (1988) para estimar holdup con buenos resultadospues el error relativo promedio de los valores de la correlacioacuten con respecto a los experimentales fueron de 6 paraflujo vertical y de un 2 para flujo inclinado por lo que se recomienda para predecir holdup en flujo bifaacutesico agua-aceite a condiciones de operacioacuten similares a las de este trabajo
PALABRAS CLAVE Flujo bifaacutesico liacutequido-liacutequido visualizacioacuten patrones de flujo holdup
INTRODUCCIOacuteN
El flujo bifaacutesico liacutequido-liacutequido estaacute presente en una gran variedad de industrias quiacutemica nuclear de procesamiento
petroquiacutemica y en especial en la industria petrolera Cuando el crudo es transportado desde el yacimiento hasta loscabezales de produccioacuten y posteriormente a las estaciones de flujo y de descarga eacuteste va acompantildeado de otrosfluidos como agua gas natural y sedimentos soacutelidos formando distintas configuraciones geomeacutetricas en la tuberiacuteadefinidas como patrones de flujo Existen diferentes tipos de flujo multifaacutesico para la industria petrolera los maacutesrelevantes son gas-liacutequido liacutequido-liacutequido liacutequido-soacutelido gas-soacutelido gas-liquido-soacutelido y gas-liquido-liacutequido
El flujo gas-liacutequido es el que ha sido estudiado maacutes extensamente se ha estimado que el 80 de las fallas ocurridas en los sistemas de produccioacuten y transporte de petroacuteleo son causados por corrosioacuten interna
El fenoacutemeno de corrosioacuten interna depende de la configuracioacuten geomeacutetrica del flujo de los dos liacutequidos la corrosioacuten maacutes severa se presenta en tuberiacuteas en las queuna baja velocidad de flujo ocasiona segregacioacuten de fases
En el caso del flujo liacutequido-liacutequido no es evidente cual de las fases se mueve maacutesraacutepido en un flujo estratificado o bien cual es el fluido maacutes propenso a formar una gota o a coalescer hacieacutendose
necesario considerar factores adicionalesZavareh et al [4] desarrollaron un trabajo experimental empleando una tuberiacutea de 128 m de largo y diaacutemetro de
1842 m para un intervalo de Uso entre 005 ms y 05 ms y Usw entre 002 ms y 06 ms obteniendo 4 patrones deflujo diferentes burbuja burbuja disperso burbuja invertido y burbuja disperso invertido (Fig 1)
Fig 1 Patrones de flujo observados por Zavareh et al [4]
Con la tuberiacutea vertical todos los regiacutemenes de flujo pueden ser clasificados como flujo burbuja en el cual las
burbujas de aceite relativamente grandes son arrastradas por el agua que se presenta aquiacute como la fase continua Elflujo burbuja disperso consiste en burbujas muy finas o pequentildeas de aceite que estaacuten dispersas en el agua en tantoque el flujo burbuja invertido las gotas grandes de agua son arrastradas por un flujo de aceite que en este patroacuten es
la fase continua y finalmente el flujo burbuja disperso invertido es aquel donde gotas muy pequentildeas de agua seencuentran dispersas en el flujo de aceite
Maacutes recientemente Flores et al [5] publicaron un trabajo muy completo en esta aacuterea Emplearon fluidos con unarelacioacuten ow = 085 ow = 20 y tensioacuten interfacial de 0029 Nm en una tuberiacutea de 155 m de longitud y 00508m de diaacutemetro Los patrones de flujo encontrados estaacuten clasificados en dos categoriacuteas principales flujo segregado yflujo disperso (Fig 2)
El flujo segregado estaacute caracterizado por la continuidad en direccioacuten axial de las dos fases mientras que en flujodisperso la continuidad ha sido interrumpida en cualquiera de las dos fases
Figura 2 Patrones de flujo verticales propuestos por Flores et al [5]
Bannwart et al [6] realizaron un trabajo experimental con la finalidad de estudiar los patrones de flujo en tuberiacuteas
empleando agua y crudo de alta viscosidad 0488 Pas en una tuberiacutea de 543 m de longitud y 00284 m de diaacutemetroLos patrones de flujo los clasificaron por analogiacutea con patrones gas-liacutequido empleando una letra que denota elpatroacuten principal una segunda letra que indica un subnivel y tambieacuten una tercera si es necesaria una mejor
denominacioacuten
Figura 3 Patrones de flujo en tuberiacuteas verticales observados por Bannwart et al [6]
El comportamiento del flujo bifaacutesico depende de las propiedades fiacutesicas de cada fluido y de las condiciones de operacioacuten
PARTE EXPERIMENTAL
En la Tabla 1 se muestran las propiedades fiacutesicas de los fluidos usados en este trabajo
Tabla 1 Propiedades de los fluidos utilizados
RESULTADOS Y DISCUSION
Variando los caudales de ambas fases se realizoacute un total 106 experimentos Los patrones de flujo observados
fueron cuatro de los cuales tres son dominados por la fase acuosa (Intermitente o tapoacuten dispersioacuten de aceite en aguaDow y dispersioacuten muy fina de aceite en agua VFDow) y el restante posee dos fases continuas (anular)
La base de los patrones de flujo es bastante similar al caso gas-liacutequido en tuberiacuteas verticales A bajos flujos deaceite y moderados flujos de agua el patroacuten de flujo consiste en gotas de aceite en agua Pero a altos flujos de aguase observa dispersioacuten de aceite en agua El flujo intermitente consiste de una serie de gotas de aceite en forma de campana El flujo anular consiste en un cilindro de aceite rodeado por un anillo de agua
En las Figuras 6 (a) y (b) se pueden apreciar los patrones de flujo dispersioacuten de aceite en agua tapoacuten y anular Elpatroacuten de flujo dispersioacuten de agua en aceite presenta burbujas de aceite grandes separadas entre siacute por una distanciaconsiderable y no presenta dispersioacuten muy fina de aceite entre las mismas El flujo intermitente o tapoacuten (Fig 7 (a))consiste en una burbuja larga de aceite en forma de bala en su extremo superior sin embargo hacia su parteintermedia presenta una interfase ondulada hasta que llega la cola donde culmina con una forma irregular El espaciocomprendido entre un tapoacuten y otro suele estar ocupado por burbujas de aceite pequentildeas Es posible ver dos taponesseguidos sin la presencia de burbujas de aceite entre uno y otro En el anular se observa una fase continua de aceiteen el centro de la tuberiacutea cubierta por un aacutenulo de agua donde la interfase del aceite es ondulada por lo que eldiaacutemetro de la columna de aceite no es constante
En la Figura 6 (a) se aprecia un patroacuten de flujo de burbuja dispersa (A) Sise aumenta el caudal de aceite estas gotas comienzan a coalescer adquiriendo la forma de campana caracteriacutestica delflujo intermitente (B C) presentaacutendose la transicioacuten entre estos dos patrones Al seguir aumentando la velocidad deaceite se observan tapones de forma similar a los mostrados en la Fig 8 pero que difieren en longitud y cantidad de
3(kgm ) (Pa s) (Nm)
Aceite 867plusmn2 01310 00297plusmn0009Agua 997538 0000941
gotas asociadas a la cola del mismoEn la Figura 6 (b) se observa la transicioacuten entre el patroacuten de flujo tapoacuten y el anular En la Fig 7 (b) se muestran los patrones de flujo obtenidos manteniendo la velocidad superficial de aceite
constante y variando la de agua
A medida que se incrementa la velocidad superficial del agua se observa unamayor turbulencia provocando que aumente la frecuencia de aparicioacuten en los tapones llegando en algunos casos achocar entre siacute lo que conlleva a su colapso y separacioacuten en gotas de aceite maacutes pequentildeas dando paso al patroacuten deflujo de gotas dispersas provocaacutendose asiacute la transicioacuten intermitente-gotas dispersas
(a) (b)Fig 6 (a) Transicioacuten dispersioacuten de aceite en agua a intermitente o tapoacuten Usw=024ms Uso (A) 002ms (B)
005ms (C) 008ms (D) 013ms y (E) 018ms (b) Transicioacuten intermitente anular Usw=024ms Uso (A) 023ms(B) 029ms (C) 034ms y (D) 039ms
(a) (b)Fig 7 (a) Patroacuten de flujo intermitente o tapoacuten Uso=002ms Usw (A) 010ms (B) 013ms (C) 016ms (D)
021ms y (E) 024ms (b) Transicioacuten intermitente dispersioacuten de aceite en agua Uso=002ms Usw (A) 029ms (B)032ms (C) 035ms (D) 038ms y (E) 041ms
CONCLUSIONES
Para el flujo simultaacuteneo de agua y aceite de densidad 867 kgm3 y viscosidad 01310 Pas en una tuberiacutea
vertical ascendente de 125 in de diaacutemetro interno se obtuvieron los patrones de flujo dispersioacuten de aceite en agua
pseudo patroacuten (PS) dispersioacuten de aceite en agua cocorriente (CC) dispersioacuten muy fina de aceite en agua (VFD ow)
transicioacuten entre flujo CC y PS y dispersioacuten de aceite en agua contracorriente (CT) para 45ordm para el caso de 90ordm lospatrones de flujo observados fueron intermitente dispersioacuten de aceite en agua (D ow) dispersioacuten muy fina de aceiteen agua (VFD ow) y anular En todos los casos se observoacute que las transiciones entre patrones son suaves ycontinuas
El holdup de agua obtenido experimentalmente aumenta a medida que aumenta Usw y disminuye Uso Lacorrelacioacuten de Hasan y Kabir [11] predijo los valores de retencioacuten medidos con un error promedio de 6
necesario considerar factores adicionalesZavareh et al [4] desarrollaron un trabajo experimental empleando una tuberiacutea de 128 m de largo y diaacutemetro de
1842 m para un intervalo de Uso entre 005 ms y 05 ms y Usw entre 002 ms y 06 ms obteniendo 4 patrones deflujo diferentes burbuja burbuja disperso burbuja invertido y burbuja disperso invertido (Fig 1)
Fig 1 Patrones de flujo observados por Zavareh et al [4]
Con la tuberiacutea vertical todos los regiacutemenes de flujo pueden ser clasificados como flujo burbuja en el cual las
burbujas de aceite relativamente grandes son arrastradas por el agua que se presenta aquiacute como la fase continua Elflujo burbuja disperso consiste en burbujas muy finas o pequentildeas de aceite que estaacuten dispersas en el agua en tantoque el flujo burbuja invertido las gotas grandes de agua son arrastradas por un flujo de aceite que en este patroacuten es
la fase continua y finalmente el flujo burbuja disperso invertido es aquel donde gotas muy pequentildeas de agua seencuentran dispersas en el flujo de aceite
Maacutes recientemente Flores et al [5] publicaron un trabajo muy completo en esta aacuterea Emplearon fluidos con unarelacioacuten ow = 085 ow = 20 y tensioacuten interfacial de 0029 Nm en una tuberiacutea de 155 m de longitud y 00508m de diaacutemetro Los patrones de flujo encontrados estaacuten clasificados en dos categoriacuteas principales flujo segregado yflujo disperso (Fig 2)
El flujo segregado estaacute caracterizado por la continuidad en direccioacuten axial de las dos fases mientras que en flujodisperso la continuidad ha sido interrumpida en cualquiera de las dos fases
Figura 2 Patrones de flujo verticales propuestos por Flores et al [5]
Bannwart et al [6] realizaron un trabajo experimental con la finalidad de estudiar los patrones de flujo en tuberiacuteas
empleando agua y crudo de alta viscosidad 0488 Pas en una tuberiacutea de 543 m de longitud y 00284 m de diaacutemetroLos patrones de flujo los clasificaron por analogiacutea con patrones gas-liacutequido empleando una letra que denota elpatroacuten principal una segunda letra que indica un subnivel y tambieacuten una tercera si es necesaria una mejor
denominacioacuten
Figura 3 Patrones de flujo en tuberiacuteas verticales observados por Bannwart et al [6]
El comportamiento del flujo bifaacutesico depende de las propiedades fiacutesicas de cada fluido y de las condiciones de operacioacuten
PARTE EXPERIMENTAL
En la Tabla 1 se muestran las propiedades fiacutesicas de los fluidos usados en este trabajo
Tabla 1 Propiedades de los fluidos utilizados
RESULTADOS Y DISCUSION
Variando los caudales de ambas fases se realizoacute un total 106 experimentos Los patrones de flujo observados
fueron cuatro de los cuales tres son dominados por la fase acuosa (Intermitente o tapoacuten dispersioacuten de aceite en aguaDow y dispersioacuten muy fina de aceite en agua VFDow) y el restante posee dos fases continuas (anular)
La base de los patrones de flujo es bastante similar al caso gas-liacutequido en tuberiacuteas verticales A bajos flujos deaceite y moderados flujos de agua el patroacuten de flujo consiste en gotas de aceite en agua Pero a altos flujos de aguase observa dispersioacuten de aceite en agua El flujo intermitente consiste de una serie de gotas de aceite en forma de campana El flujo anular consiste en un cilindro de aceite rodeado por un anillo de agua
En las Figuras 6 (a) y (b) se pueden apreciar los patrones de flujo dispersioacuten de aceite en agua tapoacuten y anular Elpatroacuten de flujo dispersioacuten de agua en aceite presenta burbujas de aceite grandes separadas entre siacute por una distanciaconsiderable y no presenta dispersioacuten muy fina de aceite entre las mismas El flujo intermitente o tapoacuten (Fig 7 (a))consiste en una burbuja larga de aceite en forma de bala en su extremo superior sin embargo hacia su parteintermedia presenta una interfase ondulada hasta que llega la cola donde culmina con una forma irregular El espaciocomprendido entre un tapoacuten y otro suele estar ocupado por burbujas de aceite pequentildeas Es posible ver dos taponesseguidos sin la presencia de burbujas de aceite entre uno y otro En el anular se observa una fase continua de aceiteen el centro de la tuberiacutea cubierta por un aacutenulo de agua donde la interfase del aceite es ondulada por lo que eldiaacutemetro de la columna de aceite no es constante
En la Figura 6 (a) se aprecia un patroacuten de flujo de burbuja dispersa (A) Sise aumenta el caudal de aceite estas gotas comienzan a coalescer adquiriendo la forma de campana caracteriacutestica delflujo intermitente (B C) presentaacutendose la transicioacuten entre estos dos patrones Al seguir aumentando la velocidad deaceite se observan tapones de forma similar a los mostrados en la Fig 8 pero que difieren en longitud y cantidad de
3(kgm ) (Pa s) (Nm)
Aceite 867plusmn2 01310 00297plusmn0009Agua 997538 0000941
gotas asociadas a la cola del mismoEn la Figura 6 (b) se observa la transicioacuten entre el patroacuten de flujo tapoacuten y el anular En la Fig 7 (b) se muestran los patrones de flujo obtenidos manteniendo la velocidad superficial de aceite
constante y variando la de agua
A medida que se incrementa la velocidad superficial del agua se observa unamayor turbulencia provocando que aumente la frecuencia de aparicioacuten en los tapones llegando en algunos casos achocar entre siacute lo que conlleva a su colapso y separacioacuten en gotas de aceite maacutes pequentildeas dando paso al patroacuten deflujo de gotas dispersas provocaacutendose asiacute la transicioacuten intermitente-gotas dispersas
(a) (b)Fig 6 (a) Transicioacuten dispersioacuten de aceite en agua a intermitente o tapoacuten Usw=024ms Uso (A) 002ms (B)
005ms (C) 008ms (D) 013ms y (E) 018ms (b) Transicioacuten intermitente anular Usw=024ms Uso (A) 023ms(B) 029ms (C) 034ms y (D) 039ms
(a) (b)Fig 7 (a) Patroacuten de flujo intermitente o tapoacuten Uso=002ms Usw (A) 010ms (B) 013ms (C) 016ms (D)
021ms y (E) 024ms (b) Transicioacuten intermitente dispersioacuten de aceite en agua Uso=002ms Usw (A) 029ms (B)032ms (C) 035ms (D) 038ms y (E) 041ms
CONCLUSIONES
Para el flujo simultaacuteneo de agua y aceite de densidad 867 kgm3 y viscosidad 01310 Pas en una tuberiacutea
vertical ascendente de 125 in de diaacutemetro interno se obtuvieron los patrones de flujo dispersioacuten de aceite en agua
pseudo patroacuten (PS) dispersioacuten de aceite en agua cocorriente (CC) dispersioacuten muy fina de aceite en agua (VFD ow)
transicioacuten entre flujo CC y PS y dispersioacuten de aceite en agua contracorriente (CT) para 45ordm para el caso de 90ordm lospatrones de flujo observados fueron intermitente dispersioacuten de aceite en agua (D ow) dispersioacuten muy fina de aceiteen agua (VFD ow) y anular En todos los casos se observoacute que las transiciones entre patrones son suaves ycontinuas
El holdup de agua obtenido experimentalmente aumenta a medida que aumenta Usw y disminuye Uso Lacorrelacioacuten de Hasan y Kabir [11] predijo los valores de retencioacuten medidos con un error promedio de 6
Figura 3 Patrones de flujo en tuberiacuteas verticales observados por Bannwart et al [6]
El comportamiento del flujo bifaacutesico depende de las propiedades fiacutesicas de cada fluido y de las condiciones de operacioacuten
PARTE EXPERIMENTAL
En la Tabla 1 se muestran las propiedades fiacutesicas de los fluidos usados en este trabajo
Tabla 1 Propiedades de los fluidos utilizados
RESULTADOS Y DISCUSION
Variando los caudales de ambas fases se realizoacute un total 106 experimentos Los patrones de flujo observados
fueron cuatro de los cuales tres son dominados por la fase acuosa (Intermitente o tapoacuten dispersioacuten de aceite en aguaDow y dispersioacuten muy fina de aceite en agua VFDow) y el restante posee dos fases continuas (anular)
La base de los patrones de flujo es bastante similar al caso gas-liacutequido en tuberiacuteas verticales A bajos flujos deaceite y moderados flujos de agua el patroacuten de flujo consiste en gotas de aceite en agua Pero a altos flujos de aguase observa dispersioacuten de aceite en agua El flujo intermitente consiste de una serie de gotas de aceite en forma de campana El flujo anular consiste en un cilindro de aceite rodeado por un anillo de agua
En las Figuras 6 (a) y (b) se pueden apreciar los patrones de flujo dispersioacuten de aceite en agua tapoacuten y anular Elpatroacuten de flujo dispersioacuten de agua en aceite presenta burbujas de aceite grandes separadas entre siacute por una distanciaconsiderable y no presenta dispersioacuten muy fina de aceite entre las mismas El flujo intermitente o tapoacuten (Fig 7 (a))consiste en una burbuja larga de aceite en forma de bala en su extremo superior sin embargo hacia su parteintermedia presenta una interfase ondulada hasta que llega la cola donde culmina con una forma irregular El espaciocomprendido entre un tapoacuten y otro suele estar ocupado por burbujas de aceite pequentildeas Es posible ver dos taponesseguidos sin la presencia de burbujas de aceite entre uno y otro En el anular se observa una fase continua de aceiteen el centro de la tuberiacutea cubierta por un aacutenulo de agua donde la interfase del aceite es ondulada por lo que eldiaacutemetro de la columna de aceite no es constante
En la Figura 6 (a) se aprecia un patroacuten de flujo de burbuja dispersa (A) Sise aumenta el caudal de aceite estas gotas comienzan a coalescer adquiriendo la forma de campana caracteriacutestica delflujo intermitente (B C) presentaacutendose la transicioacuten entre estos dos patrones Al seguir aumentando la velocidad deaceite se observan tapones de forma similar a los mostrados en la Fig 8 pero que difieren en longitud y cantidad de
3(kgm ) (Pa s) (Nm)
Aceite 867plusmn2 01310 00297plusmn0009Agua 997538 0000941
gotas asociadas a la cola del mismoEn la Figura 6 (b) se observa la transicioacuten entre el patroacuten de flujo tapoacuten y el anular En la Fig 7 (b) se muestran los patrones de flujo obtenidos manteniendo la velocidad superficial de aceite
constante y variando la de agua
A medida que se incrementa la velocidad superficial del agua se observa unamayor turbulencia provocando que aumente la frecuencia de aparicioacuten en los tapones llegando en algunos casos achocar entre siacute lo que conlleva a su colapso y separacioacuten en gotas de aceite maacutes pequentildeas dando paso al patroacuten deflujo de gotas dispersas provocaacutendose asiacute la transicioacuten intermitente-gotas dispersas
(a) (b)Fig 6 (a) Transicioacuten dispersioacuten de aceite en agua a intermitente o tapoacuten Usw=024ms Uso (A) 002ms (B)
005ms (C) 008ms (D) 013ms y (E) 018ms (b) Transicioacuten intermitente anular Usw=024ms Uso (A) 023ms(B) 029ms (C) 034ms y (D) 039ms
(a) (b)Fig 7 (a) Patroacuten de flujo intermitente o tapoacuten Uso=002ms Usw (A) 010ms (B) 013ms (C) 016ms (D)
021ms y (E) 024ms (b) Transicioacuten intermitente dispersioacuten de aceite en agua Uso=002ms Usw (A) 029ms (B)032ms (C) 035ms (D) 038ms y (E) 041ms
CONCLUSIONES
Para el flujo simultaacuteneo de agua y aceite de densidad 867 kgm3 y viscosidad 01310 Pas en una tuberiacutea
vertical ascendente de 125 in de diaacutemetro interno se obtuvieron los patrones de flujo dispersioacuten de aceite en agua
pseudo patroacuten (PS) dispersioacuten de aceite en agua cocorriente (CC) dispersioacuten muy fina de aceite en agua (VFD ow)
transicioacuten entre flujo CC y PS y dispersioacuten de aceite en agua contracorriente (CT) para 45ordm para el caso de 90ordm lospatrones de flujo observados fueron intermitente dispersioacuten de aceite en agua (D ow) dispersioacuten muy fina de aceiteen agua (VFD ow) y anular En todos los casos se observoacute que las transiciones entre patrones son suaves ycontinuas
El holdup de agua obtenido experimentalmente aumenta a medida que aumenta Usw y disminuye Uso Lacorrelacioacuten de Hasan y Kabir [11] predijo los valores de retencioacuten medidos con un error promedio de 6
gotas asociadas a la cola del mismoEn la Figura 6 (b) se observa la transicioacuten entre el patroacuten de flujo tapoacuten y el anular En la Fig 7 (b) se muestran los patrones de flujo obtenidos manteniendo la velocidad superficial de aceite
constante y variando la de agua
A medida que se incrementa la velocidad superficial del agua se observa unamayor turbulencia provocando que aumente la frecuencia de aparicioacuten en los tapones llegando en algunos casos achocar entre siacute lo que conlleva a su colapso y separacioacuten en gotas de aceite maacutes pequentildeas dando paso al patroacuten deflujo de gotas dispersas provocaacutendose asiacute la transicioacuten intermitente-gotas dispersas
(a) (b)Fig 6 (a) Transicioacuten dispersioacuten de aceite en agua a intermitente o tapoacuten Usw=024ms Uso (A) 002ms (B)
005ms (C) 008ms (D) 013ms y (E) 018ms (b) Transicioacuten intermitente anular Usw=024ms Uso (A) 023ms(B) 029ms (C) 034ms y (D) 039ms
(a) (b)Fig 7 (a) Patroacuten de flujo intermitente o tapoacuten Uso=002ms Usw (A) 010ms (B) 013ms (C) 016ms (D)
021ms y (E) 024ms (b) Transicioacuten intermitente dispersioacuten de aceite en agua Uso=002ms Usw (A) 029ms (B)032ms (C) 035ms (D) 038ms y (E) 041ms
CONCLUSIONES
Para el flujo simultaacuteneo de agua y aceite de densidad 867 kgm3 y viscosidad 01310 Pas en una tuberiacutea
vertical ascendente de 125 in de diaacutemetro interno se obtuvieron los patrones de flujo dispersioacuten de aceite en agua
pseudo patroacuten (PS) dispersioacuten de aceite en agua cocorriente (CC) dispersioacuten muy fina de aceite en agua (VFD ow)
transicioacuten entre flujo CC y PS y dispersioacuten de aceite en agua contracorriente (CT) para 45ordm para el caso de 90ordm lospatrones de flujo observados fueron intermitente dispersioacuten de aceite en agua (D ow) dispersioacuten muy fina de aceiteen agua (VFD ow) y anular En todos los casos se observoacute que las transiciones entre patrones son suaves ycontinuas
El holdup de agua obtenido experimentalmente aumenta a medida que aumenta Usw y disminuye Uso Lacorrelacioacuten de Hasan y Kabir [11] predijo los valores de retencioacuten medidos con un error promedio de 6
(a) (b)Fig 7 (a) Patroacuten de flujo intermitente o tapoacuten Uso=002ms Usw (A) 010ms (B) 013ms (C) 016ms (D)
021ms y (E) 024ms (b) Transicioacuten intermitente dispersioacuten de aceite en agua Uso=002ms Usw (A) 029ms (B)032ms (C) 035ms (D) 038ms y (E) 041ms
CONCLUSIONES
Para el flujo simultaacuteneo de agua y aceite de densidad 867 kgm3 y viscosidad 01310 Pas en una tuberiacutea
vertical ascendente de 125 in de diaacutemetro interno se obtuvieron los patrones de flujo dispersioacuten de aceite en agua
pseudo patroacuten (PS) dispersioacuten de aceite en agua cocorriente (CC) dispersioacuten muy fina de aceite en agua (VFD ow)
transicioacuten entre flujo CC y PS y dispersioacuten de aceite en agua contracorriente (CT) para 45ordm para el caso de 90ordm lospatrones de flujo observados fueron intermitente dispersioacuten de aceite en agua (D ow) dispersioacuten muy fina de aceiteen agua (VFD ow) y anular En todos los casos se observoacute que las transiciones entre patrones son suaves ycontinuas
El holdup de agua obtenido experimentalmente aumenta a medida que aumenta Usw y disminuye Uso Lacorrelacioacuten de Hasan y Kabir [11] predijo los valores de retencioacuten medidos con un error promedio de 6
