Friction Losses in Valves and Fittings for Viscoplastic Fluids

Authors

  • Javier Telis-Romero,

    Corresponding author
    1. UNESP -Universidade Estadual Paulista, Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos, São José do Rio Preto — São Paulo, 15054-000, Brazil
    • UNESP -Universidade Estadual Paulista, Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos, São José do Rio Preto — São Paulo, 15054-000, Brazil
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  • Marcos A. Polizelli,

    1. UNESP -Universidade Estadual Paulista, Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos, São José do Rio Preto — São Paulo, 15054-000, Brazil
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  • Ana L. Gabas,

    1. USP -Universidade de São Paulo, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Pirassununga -São Paulo, 13635-900, Brazil
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  • Vânia R. N. Telis

    1. UNESP -Universidade Estadual Paulista, Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos, São José do Rio Preto — São Paulo, 15054-000, Brazil
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Abstract

Data on pressure drop were obtained in stainless steel, sanitary fittings and valves during laminar and turbulent flow of aqueous suspensions of sucrose and bentonite. The rheological properties of these suspensions were determined and the Bingham model provided the best fitting with the experimental data. Friction losses were measured in fully- and partially-open butterfly and plug valves, bends and union. Values of loss coefficients (kf) were calculated and correlated as functions of the classical Reynolds number and the Reynolds number proposed by Govier and Aziz (1972) for viscoplastic fluids. The two-k method and a new proposed model presented the best adjustments for the Govier and Aziz Reynolds number, and Hedstrom and classical Reynolds numbers, respectively.

Abstract

On a obtenu des données sur la perte de charge dans des ajustages et des vannes sanitaires en acier inoxydable pour l'écoulement laminaire et turbulent de suspensions aqueuses de sucrose et bentonite. Les propriétés rhéologiques de ces suspensions ont été déterminées, et le modèle de Bingham fournit le meilleur calage des données expérimentales. Les pertes de friction ont été mesurées dans des vannes à papillon et à opercule pleinement et partiellement ouvertes, les coudes et les raccords. Les valeurs des coefficients de pertes (kf) ont été calculées et corrélées en fonction du nombre de Reynolds classique et du nombre de Reynolds proposé par Govier et Aziz (1972) pour des fluides viscoélastiques. La méthode des deux k et un nouveau modèle proposé présentent les meilleurs ajustements pour le nombre de Reynolds de Govier et Aziz, et les nombres de Reynolds d'Hedstrom et classique, respectivement.

Ancillary