CFD modeling of Air-Water Two-phase Annular Flow before a 90° elbow



Document title: CFD modeling of Air-Water Two-phase Annular Flow before a 90° elbow
Journal: Revista de ingeniería. Universidad de los Andes
Database: PERIÓDICA
System number: 000389335
ISSN: 0121-4993
Authors: 1
1
Institutions: 1Universidad de los Andes, Departamento de Ingeniería Química, Bogotá. Colombia
Year:
Season: Jul-Dic
Number: 43
Pages: 16-23
Country: Colombia
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Aplicado, descriptivo
Spanish abstract En este trabajo se presenta un modelo en Dinámica Computacional de Fluidos (CFD) para el análisis de flujo anular bifásico agua-aire antes de un codo de 90°, implementando el modelo de Volumen de Fluido (VOF) en STAR-CCM+ v9.2. Se analizó una tubería de 8 m de largo y un diámetro interno de 0.076 m, evaluando 10 condiciones experimentales de velocidad superficial de aire y agua. La fracción de vacío promedio se comparó para los resultados experimentales contra un modelo en CFD y en OLGA, los cuales presentaron un error relativo medio de 8.79% y 17.05%, respectivamente
English abstract In this work, a Computational Fluid Dynamics model is presented for the analysis of annular air-water flow before a 90° bend with a radius to diameter ratio (r/D) of 1.5, implementing the Volume of Fluid (VOF) model in STAR- CCM+ v9.2. An 8m-long vertical tube with an internal diameter of 0.076 m was studied for ten different air and water superficial velocities. The mean void fraction was compared between the experimental measurements, the CFD model, and a model in OLGA. The CFD and OLGA model presented an average relative error of 8.79 % and 17.05 %, respectively
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería hidráulica,
Sistema aire-agua,
Flujo anular,
Flujo bifásico,
Dinámica de fluidos computacional (CFD)
Keyword: Engineering,
Hydraulic engineering,
Air-water system,
Annular flow,
Two phase flow,
Computational fluid dynamics (CFD)
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