research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Drag Reducing Flow of water in forced closed loop circulation system by using Sodium dodecyl sulfate additive
الجريان منقوص السحب للماء في نظام حلقي قسري الدوران باستخدام كبريتتات الدوديسايل صوديوم كمادة تفعيل سطحي

Author: Abbas Khalaf Mohammed Shua'ab عباس خلف محمد شعيب
Journal: KUFA JOURNAL OF ENGINEERING مجلة الكوفة الهندسية ISSN: 25230018 Year: 2012 Volume: 4 Issue: 1 Pages: 97-112
Publisher: University of Kufa جامعة الكوفة

Loading...
Loading...
Abstract

The turbulent flow friction of a water solution with a small amount of surfactant additive is dramatically reduced when compared to that of pure water. This effect offers a significant reduction in pumping power and energy consumption. Commercial implementation of drag reducing fluids have proved successful for oil pipeline transportation, district heating and cooling systems, fire fighting, sewer throughput, jet cutting, etc. The investigation was carried out on a facility with a forced closed loop for pressure drop measurements. A type of anionic surfactant (Sodium dodecyl sulfate) mixed with same weight of counter ion material (Sodium nitrate) was used as a drag reducing additive to tap water at a mass concentration ranged from 50 to 2000 ppm. Pressure drop data was collected over a 1668 mm flow pipe of carbon steel with 15.8 and 26.6 mm internal diameter and different solution flow rate (up to 8 m3/h) at constant temperature of 30 ̊C (ambient temperature). The paper focused on calculation of friction factor from experimental data. It was found that the friction factor values lies near Blasuis asymptote for pure solvent, while they positioned towards maximum drag reduction asymptotes when surfactant is added. A maximum drag reduction percent of about 66% was obtained by using 2000 ppm surfactant – counter ion aqueous solution. Also, it was concluded that there is a critical Reynolds number equals to about 96000 not to be exceeded because any further increasing leads to decrease in drag reduction. In addition, a correlation equation was found to correlate wall shear stress as a function of bulk mean fluid velocity. This correlation equation is of value in scale up of results obtained in small laboratory equipments to larger diameter pipes and different operating conditions. Another objective was to investigate the mechanism behind a possible drag reduction.

إن احتكاك الجريان المضطرب لمحلول مائي يحتوي على كمية قليلة من مادة التفعيل السطحي يكون قليل بشكل كبير عند مقارنته مع ذلك للماء النقي. هذا التأثير يعطي تأثير ملحوظ في قدرة الضخ و استهلاك الطاقة. إن التطبيقات العملية للموائع منقوصة السحب أثبتت نجاحها في خطوط نقل النفط وأنظمة التسخين والتبريد المركزي و مكافحة الحرائق ونقل المياه الثقيلة والقطع بالنوازل الخ. الدراسة قد تم إجراءها بواسطة جهاز ذو حلقة مغلقة قسرية و ذلك لإجراء قياسات هبوط الضغط. نوع من مواد التفعيل السطحي الأيوني خلط مع نفس الوزن من مادة معادلة للايونات (نترات الصوديوم) تم استخدامها كمضاف لتقليل السحب في الماء الموزع عند تراكيز كتلية تتراوح من 50 إلى 2000 جزء من المليون. بيانات هبوط الضغط تم جمعها على أنبوب جريان ذو 1668 ملم طول من الفولاذ الكربوني ذو أقطار داخلية 15.8 و 26.6 ملم ومعدل جريان مختلف للمحلول (يصل إلى 8 م3/سا) عند درجة حرارة ثابتة هي 30 مْ (درجة حرارة معتدلة). البحث يتركز على حساب معامل الاحتكاك من البيانات المختبرية. لقد وجد إن قيم معامل الاحتكاك تقع بالقرب من محاذي بلازيس للمذيب النقي, بينما إنها تتجه نحو محاذيات منقوص السحب العليا عندما يتم إضافة مادة التفعيل السطحي قيمة عظمى لتقليل السحب حوالي 66 % قد تم الحصول عليها باستخدام 2000 جزء من المليون من هذا المحلول المائي لمادة التفعيل السطحي – المعادل الأيوني. كذلك قد تم استنتاج إن هنالك رقم رينولد حرج مساوي لحوالي 96000 والذي لا يجوز تجاوزه بسبب إن أي زيادة أخرى تؤدي إلى نقصان في تقليل السحب. بالإضافة إلى ذلك, معادلة ربط قد تم إيجادها لربط إجهاد قص الجدار كدالة لمعدل سرعة الجريان الكلي. هذه المعادلة لها أهمية في عملية تكبير النتائج التي تم الحصول عليها من أجهزة مختبريه صغيرة إلى أنابيب اكبر قطراً وظروف تشغيلية مختلفة. هدف آخر هو لدراسة الميكانيكية وراء تقليل السحب الممكن

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2012 (1)