Upscaling drag reduction of rotational rheometer to linear pipe flow
Notice bibliographique
Résumé
Drag reduction (DR) is a phenomenon associated with adding small amounts of drag-reducing agents to reduce friction causing a reduction in the pressure gradient needed for pumping a solution under turbulent conditions. Traditionally, DR has been measured with linear flow devices, such as flow loops. Recent developments in rheological measurement techniques have enabled the evaluation of DR using rotational rheometers. However, due to differences in flow nature and length scale, direct comparison between outcomes is not possible. This study introduces nondimensional quantities, namely dimensionless pressure difference for pipe flow and dimensionless torque for rheometers, as the basis for comparing the DR results of linear and rotational flow. Theoretically, the DR expressions derived from these dimensionless quantities showed similar structures, featuring a factor with quadratic viscosity and linear density terms. Experimentally, DR tests were carried out using an industrial-scale pipe flow and a laboratory-scale rotational rheometer, using solutions of tap water with high-viscosity partially hydrolyzed polyacrylamide at two molecular weights. Samples tested with the rheometer were collected from flow loop experiments, ensuring the same polymer solutions were tested with both devices. Results showed that DR, expressed as a function of Reynolds number using nondimensional measurements, follows similar behavior for both instruments. The experimental DR results from the rheometer were extrapolated to the pipe flow scale, showing overall agreement between extrapolated and experimental results. These findings suggest that rotational rheometers could effectively replace linear flow instruments for screening polymer solutions in DR applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».