Ecoulements intermittents de gaz et de liquide en conduite verticale

Intermittent Gas and Liquid Flows in a Vertical Pipe.

INPT

Résumé

Le modèle présenté ici permet la pré-détermination du gradient de pression, du taux global de gaz, et de grandeurs caractéristiques de l'intermittence, dans un écoulement à poches et bouchons en conduite verticale. L'écriture des lois de conservation en moyenne phasique conditionnelle conduit à la définition d'une cellule moyenne équivalente. La fermeture du modèle est assurée par des lois de contrainte de cisaillement film-paroi, film-poche, bouchon-paroi, par une loi d'arrachage du gaz au culot de la poche, une loi de glissement du gaz dans les bouchons et par une loi de la vitesse moyenne de propagation des fronts de poches. Le calibrage et la qualification du modèle s'appuient sur deux banques de données, dont l'une a été obtenue avec des fluides pétroliers dans des conditions proches des situations industrielles (boucle diphasique de Boussens).

Abstract

The model described here can be used to predetermine the pressure gradient, the overall gas rate and the characteristic intermittence magnitudes in pocket and slug flow in a vertical pipe. The way governing equations in the conditional phase average are written defines an equivalent average cell. The model is closed by film/wall, film/pocket and slug/wall shear-stress laws, by a pulloff law for the gas at the bottom of the pocket, a slippage law for the gas in the slugs, and a mean propagation velocity law for the pocket fronts. The calibration and qualification of the model are based on two data banks, one of which contains data on petroleum fluids under conditions close to industrial situations (two-phase loop at Boussens).