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Keywords:

  • rough pipe heat and mass transfer;
  • friction factor;
  • turbulent pseudoplastic fluid flow

Abstract

Friction factor and heat and mass transfer coefficient correlations are developed for turbulent pseudoplastic (purely viscous or inelastic) non-Newtonian fluids flowing through rough pipes.

A correlation for friction factor which is applicable in the region of transition from the smooth to the fully-rough regime is proposed. It is obtained by adding the two correlations for the limiting situations, i.e. smooth pipes and fully-rough pipes. The predictions of the proposed correlation are compared with published experimental data and other previous correlations.

A model for heat and mass transfer is developed on the basis of the Levich three-zone model. It is found that the proposed model is capable of predicting satisfactorily heat and mass transfer coefficients for Newtonian and pseudoplastic non-Newtonian fluid flow in rough pipes.

On a établi des corrélations du facteur de friction et des coefficients de chaleur et de matière pour des écoulements de fluides non newtoniens pseudoplastiques (purement visqueux ou inélastiques) turbulents dans des conduites irrégulières.

On propose une corrélation pour le facteur de friction qui est applicable dans la région de transition du régime stable au régime complètement instable. Celle-ci est obtenue par l'ajout des deux corrélations des situations limitantes, c'est-à-dire les conduites lisses et les conduites rugueuses. Les prédictions de la corrélation proposée sont comparées aux données expérimentales publiées et à d'autres corrélations antérieures.

Un modèle est mis au point pour le transfert de chaleur et de matière sur la base du modèle à trois zones de Levich. On remarque que le modèle proposé est capable de prédire de façon satisfaisante les coefficeints de transfert de chaleur et de matière pour l'écoulement de fluides newtoniens et non newtoniens pseudoplastiques dans des conduites rugueuses.