مروری بر کاربرد پلیمرها به منظور کاهش درگ در خطوط لوله‌ی افقی

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران

2 - باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران

10.22063/basparesh.2019.2559.1492

چکیده

با توجه به اهمیت انتقال سیالات در سال‌های اخیر توجه زیادی به میزان مصرف انرژی برای انتقال سیالات شده است. بخش عمده‌ای از تحقیقات در این سال‌ها بر روی کنترل مصرف انرژی و نیز بهینه‌سازی خطوط لوله انتقال صورت گرفته است. با کنترل افت‌فشار که عمدتاً ناشی از افزایش اصطکاک و ضریب درگ می‌باشد، می‌توان مصرف انرژی پمپ‌های انتقال‌دهنده‌ی سیالات را کاهش داده و ظرفیت خطوط لوله انتقال را افزایش داد. استفاده از مواد کاهنده‌ی درگ از جمله مهم‌ترین و ساده‌ترین روش‌ها برای غلبه بر بخشی از تلفات انرژی در هنگام انتقال سیالات است. مواد کاهنده‌ی درگ شامل سورفکتانت‌ها، پلیمرها، میکروحباب‌ها وغیره می‌باشد. پلیمرها به عنوان یکی از مواد کاهنده‌ی درگ کاربرد فراوانی دارند و استفاده از پلیمرهای کاهنده‌ی درگ راه‌حلی سریع و مقرون به صرفه در ایجاد تغییرات در خطوط لوله انتقال می‌باشد. این مواد با غلظت‌های بسیار کم می‌توانند نیروهای اصطکاک را به میزان قابل توجهی در خطوط لوله کاهش دهند. استفاده از پلیمرهای کاهنده‌ی درگ جایگزینی مناسب برای افزایش ظرفیت خطوط لوله می‌باشد. تزریق پلیمرهای کاهنده‌ی درگ در خطوط علاوه بر کاهش افت‌فشار اصطکاکی سبب افزایش امنیت عملیاتی خطوط لوله به ویژه در لوله‌های فرسوده و منجر به کاهش مصرف انرژی در پمپ‌ها می‌شود. با توجه به ویژگی‌های قابل توجه پلیمرهای کاهنده‌ی درگ در خطوط لوله‌ی افقی در این مطالعه کاربرد آن ها در خطوط لوله مورد بررسی قرار گرفت و مروری بر پارامترهای موثر در کاهش نیروهای اصطکاک با استفاده از پلیمرهای کاهنده‌ی درگ صورت گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Review of the Application of Polymers to Drag Reduction in Horizontal Pipelines

نویسندگان [English]

  • Nadia Esfandiari 1
  • Reza Zareinezhad 2
1 Department of Chemical Engineering, Marvdasht Branch, Islamic Azad University, Marvdasht, Iran
2 Young Researchers and Elite Club, Marvdasht Branch, Islamic Azad University, Marvdasht, Iran
چکیده [English]

Due to the importance of fluid transmission in recent years, much attention has been paid to the amount of energy used to transport fluids. Much of the research over the years has focused on controlling energy consumption and optimizing transmission pipelines. By controlling the pressure drop, which is mainly due to the increase in friction and drag coefficient, the energy consumption of the fluid pumps can be reduced and the capacity of the transmission pipelines can be increased. The use of drag lowering materials is one of the most important and simplest ways to overcome some of the energy losses during fluid transfer. Drag-reducing materials include surfactants, polymers, microbubbles, and more. Polymers are widely used as a drag-reducing material, and the use of drag-reducing polymers is a fast and cost-effective solution to changing transmission pipelines. These materials at very low concentrations can significantly reduce frictional forces in pipelines. The use of drag lowering polymers is a good alternative to increase the capacity of pipelines. Injecting drag reducing polymers into the lines in addition to reducing frictional pressure increases the operational safety of pipelines, especially in worn-out pipes, and reduces energy consumption in pumps. Due to the remarkable properties of drag-reducing polymers in horizontal pipelines, this study investigated the application of drag-reducing polymers in pipelines and reviewed the parameters affecting the reduction of friction forces by using drag-reducing polymers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Polymer
  • Drag reduction
  • Official Forces
  • Turbulent Flow
  • polymer concentration