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Studies on cocurrent gas-liquid flow in helically coiled tubes. I. Flow patterns, pressure drop and holdup

Authors


Abstract

The effects of tube diameter, coil diameter, helix angle and liquid viscosity on flow patterns, pressure drop and holdup for cocurrent gas-liquid flow in helically coiled tubes have been investigated. Nine coils of varying coil diameter and helix angle have been used with liquids of three different viscosities and air at varying pressures. The effect of tube diameter on pressure drop and holdup was determined by using tubes of diameters up to 2-in.

Flow patterns were adequately predicted for all the systems by Baker's plot. Small helix angles were found to have no effect on pressure drop or holdup in coiled tubes. Both pressure drop and holdup could be adequately correlated using the Lockhart-Martinelli approach with modified correlating parameters.

Abstract

On a étudié les effets des diamètres des tubes et de l'enroulement, de l'angle de l'hélice et de la viscosité du liquide sur l'allure de l'écoulement, la chute de pression et la retenue liquide, dans le cas d'un écoulement parallèle de gaz et liquids dans des tubes pourvus d'un enroulement hélicoïdal. On a utilisé neuf enroulements possédant différents diamètres et angles d'hélice ainsi que des liquides de trois viscosités distinctes et de l'air à diverses pressions. On a déterminé l'effet du diamètre du tube sur la chute de pression et la retenue liquide au moyen de tubes de deux pouces de diamètre. On a pu prédire exactement l'allure de l'écoulement pour tous les systèmes au moyen de la courbe de Baker. On a constaté que les petits angles d'hélice n'exerçaient aucun effet sur la chute de pression ou la retenue liquide dans des tubes pourvus d'enroulement. On a pu établir une corrélation satisfaisante entre la chute de pression et la retenue liquide, en utilisant la méthode de Lockhart et Martinelli avec modification des paramètres de corrélation.

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