Analysis of the Oil Flowing Process on the Basis of von Kármán Vortex Streets

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In this paper, the local vortex flows of oil transported through main product pipelines are analyzed on the basis of von Kármán vortex streets. The vortex flow analysis is based on the modeling of hydrodynamics by the Ansys Fluent software package. The simulation of local vortex flows is based on the shear-stress transport (SST) model, representing a combination of two k–ε and k–ω turbulence models. It is proven that, at specified oil-flow parameters and characteristics, it is possible to organize local vortex flows in the center
of a pipeline. The estimation of hydraulic drags in the zone of the von Kármán vortex streets indicates that they can be decreased. On the other hand, the analysis of overall pressure losses evidences that drag losses are predominant in the case of flowing around vortex-generating devices, requiring the search for other methods to organize local vortex flows or overcome drag losses by using the resources of multifunctional units in oiltransport processes.

About the authors

V. A. Naletov

Mendeleev Russian University of Chemical Technology

Email: jacen23@yandex.ru
Moscow, 125047 Russia

M. B. Glebov

Mendeleev Russian University of Chemical Technology

Email: jacen23@yandex.ru
Moscow, 125047 Russia

L. V. Ravichev

Mendeleev Russian University of Chemical Technology

Author for correspondence.
Email: jacen23@yandex.ru
Moscow, 125047 Russia

References

  1. Щепалов А.А. Тяжелые нефти, газовые гидраты и другие перспективные источники углеводородного сырья: Учебно-методическое пособие. Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2012. 93 с.
  2. Газизов Р.Э., Солодова Н.Л., Вагапов Б.Р. Трубопроводный транспорт тяжелой нефти и битумов // Вестник технологического университета. 2017. Т. 20. № 10. С. 17–21.
  3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. 3-е изд. М.: Наука, 1986. 736 с.
  4. Etling D., Brown R.A. Roll vortices in the planetary boundary layer: A review // Boundary-Layer Meteorology. 1993. V. 65. P. 215–248.
  5. Шаубергер В. Энергия воды. М.: Эксмо. 2008. 320 с.
  6. Новоселов В.В., Прохоров А.Д. Трубопроводный транспорт нефти / под общ. ред. С.М. Вайштока: Недра-Бизнецентр, 2008. 621с.
  7. Голованчиков А.Б., Ильина Л.А., Ильин А.В., Дулькина Л.А., Дулькин А.Б., Каращук Д.С. Устройство для уменьшения гидравлических потерь в трубопроводе. Патент RU 2285198 С1 от 10.10.2006.
  8. Иншаков Р.С., Балабуха А.В., Анисимова Е.Ю., Цырендашиев Н.Б., Панасенко Н.Л., Цыбуля И.И. Применение завихрителя потока движущейся среды для снижения гидравлических потерь в трубопроводах // Вестник Евразийской науки. 2018. Т. 10. № 3. С. 52–62.
  9. Коноплёв Н.Г., Коробков Г.Е. Экспериментальные исследования энергетических процессов потока жидкости в трубопроводе // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2019. № 1. С. 28–33.
  10. Алексеенко С.В., Куйбин П.А., Окулов В.Л. Введение в теорию концентрированных вихрей. Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе. Новосибирск. 2003. 504 с.
  11. Karman T. von, Rubach H. L. Über den Mechanismus des Fliissigkeits- und Luft-widerstands // Phys. Zeit. 1912. № 13. P. 49–59.
  12. Фомин Г.М. О циркуляции вихрей и скорости перемещения дорожки Кармана // Ученые записки ЦАГИ. 1971. Т. II. № 4. С. 99–102.
  13. Алексюк А.И., Шкадова В.П., Шкадов В.Я. Возникновение, развитие и затухание вихревой дорожки в следе за обтекаемым телом // Вест. моск. ун-та. Сер. 1, математика. механика. 2012. № 3. С. 24–32.
  14. Вальгер С.А., Фёдоров А.В., Фёдорова Н.Н. Моделирование несжимаемых турбулентных течений в окрестности плохообтекаемых тел с использованием ПК ANSYS Fluent // Вычислительные технологии. 2013. Т. 18. № 5. С. 27–40.
  15. ANSYS Fluent Theory Guide: Release 15.0 // Canonsburg.: ANSYS, Inc. 2013. 814 p.
  16. Налетов В.А., Глебов М.Б. Оптимальная организация процесса подогрева нефти при транспортировке по магистральным нефтепроводам // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2022. Т. 12. № 3. С. 284–291.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (24KB)
3.

Download (1MB)
4.

Download (299KB)
5.

Download (239KB)
6.

Download (379KB)
7.

Download (219KB)

Copyright (c) 2023 В.А. Налетов, М.Б. Глебов, Л.В. Равичев

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies