Issue |
Mécanique & Industries
Volume 9, Number 1, Janvier-Février 2008
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Page(s) | 59 - 70 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/meca:2008008 | |
Published online | 17 May 2008 |
Crude oil flow modelling with the MPTT model
Modélisation de l'écoulement du pétrole brut avec le modèle MPTT.
1
Département de génie mécanique, Université Hassiba
Ben-Bouali, BP 151, Chlef, Algérie
2
Laboratoire LTE ENSET-Oran, BP 1523, El Mnaouer, 31000 Oran,
Algérie
3
Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures, INSA de
Lyon, UMR 5259,
18–20 rue des Sciences, 69621 Villeurbanne Cedex, France
4
Laboratoire de Mécanique des Solides, Faculté des Sciences,
SP2MI, Université de Poitiers, Boulevard Marie et Pierre Curie, BP
30179, 86962 Futuroscope-Chasseneuil Cedex, France
Corresponding author: mbmadid2001@yahoo.fr
Received:
3
April
2007
Accepted:
7
February
2008
The crude oil is a non-Newtonian fluid exhibiting, during its flow, phenomena which cannot be described with the traditional models which consider the fluid as homogeneous. Thus, it is necessary to use or develop a more realistic approach which can take into account the microstructure characteristics of crude oils in the law of behaviour. The application of a non-linear differential model in the case of crude oil flow can not be used. This paper deals with the modelling approach resulting from rheology of the polymer solutions. The Modified Phan-Thien and Tanner model (MPTT) is considered in this paper for an axisymmetric flow in a pipe. The shear stresses calculation with this model is an important step as it allows to study subsequently some important phenomena as the corrosion or the pressure drop which is controlled by the friction factor under turbulent flow conditions. The calculations were about different crude oils and the obtained results are compared to experiments. Some discussions are given.
Résumé
Le pétrole brut est un fluide non-newtonien présentant durant son écoulement des phénomènes qui ne peuvent pas être représentés par des modèles traditionnels qui considèrent l'hypothèse d'un fluide homogène. Ainsi, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques de la microstructure du pétrole brut dans la loi du comportement, approche plus réaliste. L'application du modèle différentiel non-linéaire dans le cas de l'écoulement du pétrole ne peut être utilisée. Cet article étudie une approche de modélisation résultant de la rhéologie des solutions des polymères. Le modèle de Phan-Thien et Tanner Modifié (MPTT) est considéré dans cette étude pour un écoulement axisymétrique dans un conduit. Le calcul des contraintes de cisaillement avec ce modèle est un pas important parce qu'il permet d'étudier en conséquence quelques phénomènes importants tels que la corrosion ou la chute de pression qui est contrôlée par le coefficient de frottement dans le cas d'écoulements turbulents. Les calculs concernent différents cas de pétrole brut et les résultats obtenus sont confrontés à des données expérimentales. Enfin, quelques discussions sont effectuées.
Key words: Rheology / crude oil / non-Newtonian / flow modelling
Mots clés : Rhéologie / pétrole brut / non-newtonien / modélisation d'écoulement
© AFM, EDP Sciences, 2008
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