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Experimental and numerical studies on pumping viscoplastic fluids
Experimental and numerical studies were performed to investigate the pumping withdrawal of a Bingham plastic fluid using a vertical circular pipe. A Laponite suspension with 3% mass concentration was used for the experimental study. Results are compared with the theoretical solution of a point sink. A virtual point sink can be identified to exist below the intake along its centerline. With the assumption of an axisymmetric flow condition, radial velocity is found to be the same within a conical zone, but varies with the axial angle outside this zone in spherical polar coordinates. It was found that the flow viscosity and yield stress do not change the location of the virtual sink but they reduce the horizontal velocity of the Laponite suspension. The extent of the sheared flow region was also studied and the deformation radius was found to be proportional to the 1 / 3 power of the pumping rate.
Des études expérimentales et numériques ont été réalisées afin d’examiner le prélèvement d’un fluide de plastique Bingham par pompage en utilisant un tuyau circulaire vertical. Dans le cadre de l’étude expérimentale, on a utilisé une suspension de Laponite ayant une concentration en masse de 3 %. On a comparé les résultats avec la solution théorique d’un puits de point. On peut identifier l’existence d’un puits de point virtuel sous la prise le long de son axe. Selon l’hypothèse de la condition d’écoulement à symétrie axiale, on trouve que la vitesse radiale est la même dans la zone conique, mais elle varie avec l’angle axial à l’extérieur de cette zone, et ce, en coordonnées polaires sphériques. Il s’est avéré que la viscosité et le seuil d’écoulement ne changent pas l’emplacement du puits virtuel, mais qu’ils ont l’effet de réduire la vitesse horizontale de la suspension de Laponite. On a aussi étudié l’étendue de la région d’écoulement à cisaillement et il s’est avéré que le rayon de déformation était proportionnel au 1/3 de la force du taux de pompage. [Traduit par la Rédaction]
Experimental and numerical studies on pumping viscoplastic fluids
Experimental and numerical studies were performed to investigate the pumping withdrawal of a Bingham plastic fluid using a vertical circular pipe. A Laponite suspension with 3% mass concentration was used for the experimental study. Results are compared with the theoretical solution of a point sink. A virtual point sink can be identified to exist below the intake along its centerline. With the assumption of an axisymmetric flow condition, radial velocity is found to be the same within a conical zone, but varies with the axial angle outside this zone in spherical polar coordinates. It was found that the flow viscosity and yield stress do not change the location of the virtual sink but they reduce the horizontal velocity of the Laponite suspension. The extent of the sheared flow region was also studied and the deformation radius was found to be proportional to the 1 / 3 power of the pumping rate.
Des études expérimentales et numériques ont été réalisées afin d’examiner le prélèvement d’un fluide de plastique Bingham par pompage en utilisant un tuyau circulaire vertical. Dans le cadre de l’étude expérimentale, on a utilisé une suspension de Laponite ayant une concentration en masse de 3 %. On a comparé les résultats avec la solution théorique d’un puits de point. On peut identifier l’existence d’un puits de point virtuel sous la prise le long de son axe. Selon l’hypothèse de la condition d’écoulement à symétrie axiale, on trouve que la vitesse radiale est la même dans la zone conique, mais elle varie avec l’angle axial à l’extérieur de cette zone, et ce, en coordonnées polaires sphériques. Il s’est avéré que la viscosité et le seuil d’écoulement ne changent pas l’emplacement du puits virtuel, mais qu’ils ont l’effet de réduire la vitesse horizontale de la suspension de Laponite. On a aussi étudié l’étendue de la région d’écoulement à cisaillement et il s’est avéré que le rayon de déformation était proportionnel au 1/3 de la force du taux de pompage. [Traduit par la Rédaction]
Experimental and numerical studies on pumping viscoplastic fluids
Rajaratnam, Nallamuthu (Autor:in) / Cai, Jianan / Zhu, David Z / Azimi, Amir H
2016
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
Experimental and numerical studies on pumping viscoplastic fluids
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