Pipeline scale-up in drag reducing turbulent flow

Authors

  • Arun Sood,

    1. Department of Chemical Engineering, Technical University of Nova Scotia, Halifax, NS B3J 2X4, Canada
    Search for more papers by this author
  • Edward Rhodes

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, Technical University of Nova Scotia, Halifax, NS B3J 2X4, Canada
    • Department of Chemical Engineering, Technical University of Nova Scotia, Halifax, NS B3J 2X4, Canada
    Search for more papers by this author

Abstract

Models available in literature for predicting drag reduction scale-up are inadequate as they have been successful only over a narrow range of diameters. A new scale-up model is presented which equates dampening of turbulent velocity fluctuations by drag reducing additives to a reduction in the Prandtl mixing length. Flow and pressure drop data from a laboratory scale pipe along with shear viscosity measurements are sufficient to predict drag reduction scale-up in bigger diameter pipes. Using this approach, scale-up was successfully predicted over a diameter range of 7 to 154 mm for a surfactant-water system and 26.6 to 1194 mm for a polymer-oil system.

Abstract

Les modèles présentés dans la littérature scientifique pour la prédiction de la mise a l'echelle de la réduction de traînée sont inadéquats, ceux-ci ne fonctionnant que dans une gamme étroite de paramètres. On présente un nouveau modèle de mise à l'échelle qui fait intervenir l'amortissement des fluctuations de vitesse en régime turbulent par des additifs de réduction de traînée avec une réduction de la longueur de mélange de Prandtl. Des données d'écoulement et de perte de charge d'une conduite à l'échelle de laboratoire avec des mesures de viscosité de cisaillement sont suffisantes pour prédire la mise à l'échelle dans des conduites de plus gros diamètres. Par cete méthode, la mise à l'échelle a été prédite avec succès pour des diamètres compris entre 7 et 154 mm pour un système surfactant-eau et entre 26,6 et 1194 mm pour un système polymère-huile.

Ancillary