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Pressure drop for single and two-phase flow of non-newtonian liquids in helical coils

Authors

  • S. V. S. R. Krishna Bandaru,

    1. Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology, Kanpur, India - 208016
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  • Rajendra P. Chhabra

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology, Kanpur, India - 208016
    • Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology, Kanpur, India - 208016
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Abstract

New experimental results on pressure loss for the single and two-phase gas-liquid flow with non-Newtonian liquids in helical coils are reported. For a constant value of the curvature ratio, the value of the helix angle of the coils is varied from 2.56° to 9.37°. For single phase flow, the effect of helix angle on pressure loss is found to be negligible in laminar flow regime but pressure loss increases with the increasing value of helix angle in turbulent flow conditions. On the other hand, for the two-phase flow, the well-known Lockhart-Martinelli method correlates the present results for all values of helix angle (2.56-9.37°) satisfactorily under turbulent/laminar and turbulent/turbulent conditions over the following ranges of variables as: 0.57 ≤ n′ ≤ 1; Re′ < 4000; Rel < 4000; Reg < 8000; 8 ≤ x ≤ 1000 and 0.2 ≤ De′ ≤ 1000.

Abstract

On présente de nouveaux résultats sur la perte de charge pour unexoulement gaz-liquide monophasique et biphasique avec des liquides non newtoniens dans des serpentins hélicoïdaux. On a fait varier la valeur de l'angle d'hélice des serpentins de 2,56° à 9,37° à taux de courbure constant. Pour l'écoulement monophasique, l'effet de l'angle d'hélice sur la perte de charge s'avère négligeable dans le régime d'écoulement laminaire mais la perte de charge augmente avec la valeur de l'angle d'hélice dans des conditions d'écoulement turbulent. En outre, pour d'écoulement biphasique, la méthode bien connue de Lockhart-Martinelli corréle de manière satisfaisante les résultats présents pour toutes les valeurs d'angle d'hélice (2,56°-9,37°) dans des conditions turbulentes/laminaires et turbulentes/ turbulentes dans la gamme de variables ci-après : 0.57 ≤ n′ ≤ 1; Re′ < 4000; Rel < 4000; Reg < 8000; 8 ≤ x ≤ 1000 and 0.2 ≤ De′ ≤ 1000.

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