[en] DRAG REDUCTION IN LAMINAR FLOW BY LUBRICATION OF GROOVED WALLS

• Main Author: JULIO RAUL SIERRA VASQUEZ
• Other Authors: MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2010
• Subjects: [pt] ESCOAMENTO LAMINAR; [en] LAMINAR FLOW; [pt] REDUCAO DE ATRITO; [pt] SUPERFICIES CORRUGADAS
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=15347@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=15347@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.15347

[pt] Objetivo: Uma parte significativa das reservas mundiais de petróleo é encontrada na forma de óleos pesados. Estes óleos pesados possuem alta viscosidade de 100 - 10000 cP, que torna seu transporte altamente complexo e custoso. Vários métodos foram desenvolvidos para reduzir a perda de carga de escoamentos laminares de óleos de alta viscosidade. Entre os mais utilizados, pode-se citar o bombeio de um fluido de baixa viscosidade perto da parede do tubo com o óleo viscoso sendo transportado no centro, conhecido como core-annular flow. Neste trabalho, uma alternativa ao core-annular flow é estudada. O método é baseado na utilização de micro ranhuras da parede do duto preenchidas com um liquido de baixa viscosidade. Este método tem o potencial de evitar alguns dos problemas que ocorrem no uso de core-annular flow. A análise do efeito das diferentes propriedades dos fluidos, condições de operação, geometria das ranhuras na perda de carga do escoamento foi feita através de um estudo numérico e experimental. Resultados indicam as limitações e potencialidade do uso de micro ranhuras na reduçãode perda de carga de escoamento laminar. === [en] Objective: A significant portion of the world oil reserves is found in the form of heavy oil. These oils have a high values of viscosity around 100-10000 cP, that makes their transportation complex and expensive. Several methods have been developed to reduce the pressure drop in laminar flows of high viscosity oils. Among them is the solution of pumping a liquid of lower viscosity near the pipe wall with the high viscosity oil flowing in the center. This method is known as Core-annular flow. In this work, an alternative to core-annular flow is studied. The method is based on the use of micro grooves in the pipe wall filled with a liquid of smaller viscosity. This method has the potential to elude some problems that occur with the core-annular flow method. The analysis of the drag reduction effect as a function of different fluids properties, operational conditions and geometry of the grooved walls was made using a numerical and experimental approach. Results indicate the limitations and potential of using micro grooves for drag reduction in laminar flows of high viscosity fluids.