Modelling the effect of pipeline inclination on the multiphase flow regime

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper investigates the effect of an inclination angle of a straight pipeline on the gas-liquid two-phase flow regime at the same inlet conditions. The homogeneous Volume of Fluid (VOF) model in Ansys Fluent is used in this study for simulating the spread of the gas phase, changes in the entrance region and establishing of the multiphase flow regime. The authors consider a horizontal, vertical and inclined (60 degrees) pipelines where the stratified, bubbly and churn flow regimes are formed respectively, and the results are presented in terms of the gas phase distribution in the volume of the carrying liquid and the velocity field.

About the authors

N. V. Serov

JSC «Gaspromneft-NNG»

Email: serov.nikita@mail.ru

V. A. Kurushina

Industrial University of Tyumen

Email: kurushinava@tyuiu.ru

References

  1. Falcone, G. Multiphase flow metering principles / G. Falcone, G. F. Hewitt, C. Alimonti. – Amsterdam : Elsevier Science, 2009. – 328 p. – Direct text.
  2. A critical review of flow maps for gas-liquid flows in vertical pipes and annuli / B. Wu, M. Firouzi, T. Mitchell. – doi: 10.1016/j.cej.2017.05.135. – Direct text // Chemical Engineering Journal. – 2017. – T. 326. – Pp. 350–377.
  3. Mandhane, J. M. A flow pattern map for gas-liquid flow in horizontal pipes / J. M. Mandhane, G. A. Gregory, K. Aziz. – doi: 10.1016/0301-9322(74)90006-8. – Direct text // International Journal of Multiphase Flow. – 1974. – Vol. 1, No. 4. – Pp. 537–553.
  4. CFD Studies on the gas-liquid plug two-phase flow in a horizontal pipe / Deendarlianto, M. Andrianto, A. Widyaparaga. – doi: 10.1016/j.petrol.2016.09.019. – Direct text // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2016. – T. 147. – Pp. 779–787.
  5. Numerical validation of gas-liquid slug flow inside horizontal pipe / W. Pao, B. Sam, M. S. Nasif, R. B. M. Norpiah. – doi: 10.4314/jfas.v9i5s.46. – Direct text // Journal of Fundamental and Applied Sciences. – 2017. – T. 9 (5S). – Pp. 662–672.
  6. Zheng, D. CFD simulations of hydrodynamic characteristics in a gas-liquid vertical upward slug flow / D. Zheng, X. He, D. Che. – doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2007.02.041. – Direct text // International journal of heat and mass transfer. – 2007. – T. 50. – Vol. 21–22. – Pp. 4151–4165.
  7. Simulations of air-water two-phase flow in an inclined pipe / D. Juggurnath, M. Z. Dauhoo, M. K. Elahee. – Direct text // In proceedings of the 13th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics, 17–19 July. – Slovenia, 2017. – Pp. 77–84.
  8. Han, P. Numerical simulation of terrain-induced severe slugging coupled by hydrodynamic slugs in a pipeline-riser system / P. Han, L. Guo. – doi: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2015.10.005. – Direct text // International Journal of Heat and Fluid Flow. – 2015. – T. 56. – Pp. 355–366.
  9. Li, W. Effects of a long pipeline on severe slugging in an S-shaped riser / W. Li, L. Guo, X. Xie. – doi: 10.1016/j.ces.2017.05.017. – Direct text // Chemical Engineering Science. – 2017. – T. 171. – Pp. 379–390.
  10. Tu, J. Computational fluid dynamics : a practical approach / J. Tu, G. Yeoh, C. Liu. – 2nd edition, revised. – Oxford : Butterworth-Heinemann, 2018. – 498 p. – Direct text.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».