[Modelling of two viscous fluids flow in circular pipe]
A simplified model of core-annular flow is derived by using a weighted residual method combined with a long-wavelength expansion developed in 2000 by Ruyer-Quil and Manneville. A set of two coupled evolution equations for two fields, the thickness and the flow rate is obtained. Linear stability predictions are in good agreement with numerical and experimental results of Preziosi et al. [L. Preziosi, K. Chen, D.D. Joseph, Lubricated pipelining: stability of core-annular flow, J. Fluid Mech. 201 (1989)].
Un modèle simplifié d'écoulement coaxial en conduite circulaire de deux fluides est obtenu au moyen d'une méthode aux résidus pondérés combinée à un développement en gradient du profil de l'écoulement (Ruyer-Quil et Manneville, 2000). Il est décrit par deux équations couplées décrivant l'évolution de l'interface et du débit local . Les prédictions de l'étude de stabilité linéaire sont en bon accord avec les données expérimentales et les calculs numériques de Preziosi et al. [L. Preziosi, K. Chen, D.D. Joseph, Lubricated pipelining: stability of core-annular flow, J. Fluid Mech. 201 (1989)].
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Keywords: Fluid mechanics, Instability, Viscous fluids, Core-annular flow, Weighted residual method
Nadia Mehidi 1; Nawel Amatousse 1
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TY - JOUR AU - Nadia Mehidi AU - Nawel Amatousse TI - Modélisation d'un écoulement coaxial en conduite circulaire de deux fluides visqueux JO - Comptes Rendus. Mécanique PY - 2009 SP - 112 EP - 118 VL - 337 IS - 2 PB - Elsevier DO - 10.1016/j.crme.2009.03.002 LA - fr ID - CRMECA_2009__337_2_112_0 ER -
Nadia Mehidi; Nawel Amatousse. Modélisation d'un écoulement coaxial en conduite circulaire de deux fluides visqueux. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 337 (2009) no. 2, pp. 112-118. doi : 10.1016/j.crme.2009.03.002. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2009.03.002/
[1] Instability due to viscosity and density stratification in axisymmetric pipe flow, Phys. Fluids, Volume 14 (1971), pp. 251-262
[2] Lubricated pipelining: stability of core-annular flow, J. Fluid Mech., Volume 201 (1989), pp. 323-356
[3] Linear stability of a two layer film flow down an inclined channel: A second-order weighted residual approach, Phys. Fluids, Volume 19 (2007), p. 084106
[4] Improved modelling of flows down inclined planes, Eur. Phys. J. B, Volume 15 (2000), pp. 357-369
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