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Horizontal air–water flow in a square cross-section channel: Pseudo-slug flow regime

Authors

  • A. M. Ribeiro,

    Corresponding author
    1. Instituto Superior de Engenharia do Porto, Rua Dr. António Bernardino de Almeida, 431, 4200-072 Porto, Portugal
    • Instituto Superior de Engenharia do Porto, Rua Dr. António Bernardino de Almeida, 431, 4200-072 Porto, Portugal.
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  • V. Ferreira,

    1. Centro de Estudos de Fenómenos de Transporte, Departamento de Engenharia Química da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Rua Dr. Roberto Frias 4200-465 Porto, Portugal
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  • T. S. Mayor,

    1. Centro de Estudos de Fenómenos de Transporte, Departamento de Engenharia Química da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Rua Dr. Roberto Frias 4200-465 Porto, Portugal
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  • J. B. L. M. Campos

    1. Centro de Estudos de Fenómenos de Transporte, Departamento de Engenharia Química da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Rua Dr. Roberto Frias 4200-465 Porto, Portugal
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Abstract

New experimental data for air–water flow in a horizontal square cross-section channel (H = 24.25 mm) is presented, including data on liquid hold-up, gas and liquid velocities, and wave velocities and frequencies. For the majority of gas and liquid flow rates studied, the regime observed was pseudo-slug. Using visualization studies it was possible to identify wavy-stratified and pseudo-slug flows. For the pseudo-slug regime new correlations were obtained for liquid hold-up, for gas and liquid velocities as a function of the ratio between gas and liquid mass flow rates, and for the frequency of roll-waves as a function of gas and liquid mass flow rates.

Abstract

De nouvelles données expérimentales pour l'écoulement air-eau dans une conduite à section transversale carrée (H = 24,25 mm) sont présentées, incluant des données sur la rétention de gaz, les vitesses de gaz et de liquide et les vitesses et fréquences des ondes. Pour la majorité des débits de gaz et de liquide étudiés, le régime observé est du type pseudo-piston. En s'appuyant sur des études de visualisation, on a pu identifier les écoulements ondulés-stratifiés et pseudo-piston. Pour le régime pseudo-piston, de nouvelles corrélations sont obtenues pour la rétention de liquide, les vitesses de gaz et de liquide en fonction du rapport entre les débits massiques de gaz et de liquide, ainsi que pour la fréquence des ondes en rouleaux en fonction des débits massiques de gaz et de liquide.

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