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

V. A. Naletov; Налетов В. А.; M. B. Glebov; Глебов М. Б.; L. V. Ravichev; Равичев Л. В.

doi:10.31857/S0040357123060167

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

作者: Naletov V.A.¹, Glebov M.B.¹, Ravichev L.V.¹
隶属关系:
1. Mendeleev Russian University of Chemical Technology
期: 卷 57, 编号 6 (2023)
页面: 661-667
栏目: Articles
##submission.datePublished##: 01.11.2023
URL: https://rjmseer.com/0040-3571/article/view/652841
DOI: https://doi.org/10.31857/S0040357123060167
EDN: https://elibrary.ru/ECQYDQ
ID: 652841

如何引用文章

全文:

开放存取

##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问

订阅存取

详细

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.

关键词

oil, main pipeline transport, vortex generator, local vortex flows, von Kármán street, hydrodynamics, modeling, hydraulic losses

参考

Щепалов А.А. Тяжелые нефти, газовые гидраты и другие перспективные источники углеводородного сырья: Учебно-методическое пособие. Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2012. 93 с.
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.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. 3-е изд. М.: Наука, 1986. 736 с.
Etling D., Brown R.A. Roll vortices in the planetary boundary layer: A review // Boundary-Layer Meteorology. 1993. V. 65. P. 215–248.
Шаубергер В. Энергия воды. М.: Эксмо. 2008. 320 с.
Новоселов В.В., Прохоров А.Д. Трубопроводный транспорт нефти / под общ. ред. С.М. Вайштока: Недра-Бизнецентр, 2008. 621с.
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.
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.
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.
Алексеенко С.В., Куйбин П.А., Окулов В.Л. Введение в теорию концентрированных вихрей. Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе. Новосибирск. 2003. 504 с.
Karman T. von, Rubach H. L. Über den Mechanismus des Fliissigkeits- und Luft-widerstands // Phys. Zeit. 1912. № 13. P. 49–59.
Фомин Г.М. О циркуляции вихрей и скорости перемещения дорожки Кармана // Ученые записки ЦАГИ. 1971. Т. II. № 4. С. 99–102.
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.
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.
ANSYS Fluent Theory Guide: Release 15.0 // Canonsburg.: ANSYS, Inc. 2013. 814 p.
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.