ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FLUJO MULTIFÁSICO STALIN CHUGCHILÁN 20/08/13
PROPIEDADES DE UN FLUJO MULTIFÁSICO 1. Factor de entrampamiento o Colgamiento (hold-up):
Se define como holdup a la fracción del volumen de la tubería ocupada por la fase líquida. De manera similar, la fracción de vacío se define como la fracción del volumen de la tubería ocupada por la fase gaseosa. 1.1. Hold-up de líquido Es la fracción de líquido, definida como la razón del volumen de un segmento de tubería ocupado por el líquido con respecto al volumen total de la tubería. Varía a partir de cero para flujo monofásico de gas hasta uno para cuando se tiene flujo de líquido únicamente.
Hold-up de gas es el remanente del segmento de tubería es ocupado por gas, el cual es referido con un colgamiento de gas y es igual a la unidad menos el colgamiento de líquido.
1.2. Hold-up de líquido sin resbalamiento La fracción de líquido sin resbalamiento, también conocido como colgamiento sin resbalamiento o contenido de líquido de entrada, es definida como la razón del volumen de líquido en un segmento de tubería dividido para el segmento de tubería, considerando que el gas y el líquido viajaran a la misma velocidad.
donde son los gastos de gas y de líquido líquido en sitio, respectivamente. respectivamente. El colgamiento colgamiento de gas sin deslizamiento es definido como:
Podemos observar que la diferencia entre el colgamiento del líquido y el colgamiento sin resbalamiento es una medida del grado de deslizamiento entre las fases gas y líquido.
2. Densidad
2.1. Densidad de los líquidos La densidad total del líquido se puede calcular usando un promedio ponderado por volumen entre las densidades del aceite y del agua, las cuales pueden ser obtenidas de correlaciones matemáticas, para ello se requiere del cálculo de la fracción de agua y de aceite a través de los gastos en sitio.
2.2. Densidad bifásica El cálculo de la densidad bifásica requiere conocer el factor de colgamiento del líquido, con o sin resbalamiento.
La primera de las ecuaciones es usada para determinar el gradiente de presión debido al cambio de elevación. Algunas correlaciones son basadas en la suposición de que no existe resbalamiento y por eso usan la segunda de las ecuaciones para calcular la densidad bifásica. Las últimas correlaciones sirven para definir la densidad utilizada en las perdidas por fricción y numero de Reynolds. 3. Viscosidad
La viscosidad del fluido, es usada para calcular el número de Reynolds y otros números dimensionales usados como parámetros de correlación. El concepto de una viscosidad bifásica es incierto y es definida de forma diferente por varios autores.
La viscosidad de una mezcla agua-aceite es generalmente calculada usando la fracción de agua y del aceite como un factor de peso:
La siguiente ecuación ha sido usada para calcular una viscosidad bifásica.
4. Tensión Superficial
Cuando la fase líquida contiene agua y aceite se utiliza:
BIBLIOGRAFÍA
Tesis, “APLICACIÓN DE MODELOS MECANÍSTICOS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL DIÁMETRO DE TUBERÍAS FLEXIBLES COMO SARTAS DE VELOCIDAD” , Universidad Nacional Autónoma de México. Págs. (8-9)
