Laminar and turbulent entry flow of polymer solutions

Authors


Abstract

Entry lengths and contraction losses have been determined for 0.01, 0.2 and 0.6% aqueous solutions of Separan AP-30. The Reynolds numbers ranged between 102 and 105 in 1/2-in. and 2-in. tubes. At Reynolds numbers in excess of 2100, the entry lengths and contraction losses for the polymer solutions are significantly larger than those for Newtonian fluids. These effects are shown to be related to the transitional flow phenomena which occur with drag reducing polymer solutions.

At low Reynolds number the contraction loss data show expected trends but are in quantitative disagreement with predictions based on recent studies in capillary tubes. These indicate that the analyses based on small tubes are less general than anticipated.

Abstract

On a déterminé les longueurs d'entrée et les pertes par contraction dans le cas de solutions aqueuses de Separan AP-30 (dont les concentrations étaient 0.01%, 0.2% et 0.6%); les nombres de Reynolds variaient entre 102 et 105 et les diamètres des tubes étaient 1/2′ et 2”. Lorsque les nombres de Reynolds excédaient 2100, les longueurs d'entrée et les pertes par contraction, dans le cas des solutions du polymère, ont été notablement plus considérables que lorsqu'il s'agissait de fluides newtoniens. On a indiqué que les effets précités avaient un rapport avec les phénomènes de I'écoulement de transition qui se produit avec des solutions du polymère qui diminuent la résistance à I'avancement.

Les résultats des pertes par contraction, pour des nombres de Reynolds faibles, sont conformes aux tendances auxquelles on s'attendait, mais ils ne concordent pas quantitativement avec les prévisions basées sur des travaux récents dans des tubes capillaires. II semblerait que les analyses basées sur de petits tubes sont moins générales qu'on s'y attendait.

Ancillary