Pressure Drop Models Evaluation for Two-Phase Flow in 90 Degree Horizontal Elbows

Resumen

En este trabajo se presenta la comparación de datos experimentales y los resultados obtenidos de cuatro modelos globales –homógeneo, Dukler, Martinelli y Chisholm, empleados para evaluar la pérdida de presión en codos horizontales de 90°–. Se realizó una investigación usando tres codos de 90° de acero inoxidables (E1, E2, E3), con diámetros internos de 26.5, 41.2 y 52.5 mm, y radios de curvatura de 194.0, 264.0 y 326.6 mm respectivamente. De acuerdo a los resultados experimentales, el modelo propuesto por Chisholm se ajustó mejor a estos, presentando para cada codo un error promedio de E1 = 18.27%, E2 = 28.40% y E3 = 42.10%. Se desarrollaron dos correlaciones basadas en los datos experimentales. La primera es el modelo de Chisholm modificado para obtener mejores resultados en un intervalo más amplio de condiciones; éste se ajustó mediante una relación adimensional que es función de la fracción volumétrica homogénea y del número de Dean. Como resultado, los cálculos empleando el modelo de Chisholm modificado se mejoraron presentando un error promedio de 8.66%. La segunda correlación desarrollada está basada en el flujo másico bifásico total considerado como líquido y corregido por la relación de la fracción volumétrica homogénea. Los resultados mostraron que esta correlación es más sencilla y exacta que el modelo de Chisholm modificado, ésta presentó un error promedio de 7.75%. Por lo tanto, esta correlación se recomienda para evaluar la pérdida de presión de flujos bifásicos en codos horizontales.