On the mechanism of aggregation in the shear flow of suspensions

Potanin, Andrei

doi:10.1016/0021-9797(91)90107-j

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“…Several theoretical models have been proposed in the literature [28,29] to describe the growth of particle clusters either by perikinetic aggregation (caused by Brownian motion) or by orthokinetic aggregation (caused by medium flow). The porosity of the resulting aggregates is taken into account by introducing a fractal dimension fr, relating the number of particles N per fractal aggregate to characteristic lengths of the system (d A : aggregate diameter; d p : particle diameter):…”

Section: Phenomenological Modelmentioning

confidence: 99%

Rheological and Flow Properties of Gas Hydrate Suspensions

Sinquin

Palermo

Peysson

2004

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

162

128

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Résumé -Étude de la rhéologie et des propriétés d'écoulement de suspensions d'hydrate de gaz -La production d'effluents en offshore profond pose un problème important de formation de particules d'hydrate de gaz. En effet, celles-ci peuvent conduire à un bouchage des lignes. Il est primordial de maîtriser cet aspect pour produire ces champs par grande profondeur d'eau. L'article présente différentes actions originales de l'IFP sur le contrôle des écoulements d'hydrate de gaz. Les développements d'additifs « antiagglomérant » ou la présence de tensioactifs naturels permettant de maintenir une dispersion des cristaux d'hydrate sont très prometteurs pour les champs complexes où les techniques classiques de prévention, comme l'isolation ou l'injection de méthanol, deviennent très difficiles. L'apparition de particules solides dans la phase liquide modifie les conditions d'écoulement. La perte de charge est contrôlée d'une part par le coefficient de friction pour les écoulements turbulents et par la viscosité apparente de la suspension pour le régime laminaire. Dans une première partie, les propriétés rhéologiques des suspensions d'hydrate sont analysées en fonction de la phase huile. Des expériences en boucle d'écoulement permettent, dans une seconde partie, d'examiner l'effet des particules d'hydrate sur le coefficient de frottement turbulent. L'effet dû à la présence de particules d'hydrate est analysé en termes de comportement rhéologique du système en régime laminaire et en termes de modification du coefficient de frottement en régime turbulent. Abstract -Rheological and Flow Properties of Gas Hydrate Suspensions

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Section: Phenomenological Modelmentioning

confidence: 99%

Rheological and Flow Properties of Gas Hydrate Suspensions

Sinquin

Palermo

Peysson

2004

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

162

128

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“…It is generally reported in the range 0.3-0.5 in the literature [21]. The critical shear stress is related to the force of adhesion F between particles as: is the energy of adhesion per area unit and depends only on the physico-chemical properties of the system.…”

Section: Evidence Of the Shear-limited Agglomeration Mechanismmentioning

confidence: 99%

Discussion of Agglomeration Mechanisms between Hydrate Particles in Water in Oil Emulsions

Colombel

Gateau

Barré

et al. 2009

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Discussion sur les mécanismes d'agglomération entre particules d'hydrate dans les émulsions eau dans huile -Le bouchage des conduites lors de la formation des hydrates de gaz dans les émulsions eau dans huile peut être appréhendé par l'augmentation de la fraction volumique effective de la suspension de particules d'hydrate. Cette augmentation est due à un processus d'agglomération qui se produit pendant la phase de formation des hydrates. Deux mécanismes d'agglomération présentés dans la littérature sont discutés. Le premier est le mécanisme d'agglomération induit par contact pour lequel le processus de cristallisationagglomération est le résultat du contact entre une goutte d'eau et une particule d'hydrate. Le second est le mécanisme d'agglomération limité par le cisaillement pour lequel la compétition entre force hydrodynamique et force adhésive est considérée. Il est proposé de réunir ces deux mécanismes dans un modèle unifié afin de prédire l'évolution de la viscosité de la suspension d'hydrate pendant la formation. Un tel modèle repose sur un modèle de bilan de population dans lequel le noyau d'agglomération est associé au mécanisme d'agglomération induit par contact et le noyau de fragmentation est associé au mécanisme d'agglomération limité par le cisaillement. Abstract -Discussion of Agglomeration Mechanisms between Hydrate Particles in Water in

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“…As regards the situation in the bulk, it was shown that cluster-cluster (Cl-Cl) aggregation is the dominating mechanism of coagulation in a shear flow [41]. This is inferred from purely hydrodynamic considerations of capture (sticking) efficiencies at collision, which are much higher for particles of similar sizes (cluster-cluster or particle) than between particles of different sizes (particle-cluster).…”

Section: Massmentioning

confidence: 99%

“…Namely, the viscous shear stress generated during the stirring influences the fractal structures in the bulk and can even cause a structure break-up [41,42]. It was shown that, with an increase of the dimensionless shear rate G, a contraction of fractal structure occurs, and that a certain maximum structure density and size exist.…”

Section: Massmentioning

confidence: 99%

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Hydrodynamic influence on the fractal morphology of the linoleic acid adsorbed layer at the mercury/electrolyte interface

Risović

Gašparović

Ćosović

2003

Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspect

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Fractal morphology of the adsorbed layer of linoleic acid has been studied for two adsorption regimes: diffusion controlled and mass-transfer controlled adsorption in a stirred solution.The study has been conducted using ac voltammetry in combination with size scaling of the hanging mercury drop electrode for determination of the adsorbed layer fractal dimension.It has been found that morphology of the linoleic acid adsorbed layer, as given by the fractal dimension, is a result of growth mechanism which is influenced by hydrodynamics (stirring or diffusion) and by the structure of the solution (monomers, dimers). At a lower fractional electrode coverage the adsorbed layer structure is primarily governed by the adsorption mechanism details. Fractal structure for high fractional electrode coverage is determined by geometrical constraints.For the purely diffusion controlled adsorption process, the mechanism of the adsorbed structure growth is determined by the solution structure. This is manifested in fractal dimensions D2.2 and D2.5, corresponding to the cluster-cluster and particle-2 cluster growth mechanisms, respectively. In a stirred solution, dominant influence on the growth mechanism of the LA adsorbed layer comes from shear, resulting in the same fractal dimension (D=2.44) throughout the entire investigated concentration range (accumulation times).

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On the mechanism of aggregation in the shear flow of suspensions

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Rheological and Flow Properties of Gas Hydrate Suspensions

Rheological and Flow Properties of Gas Hydrate Suspensions

Discussion of Agglomeration Mechanisms between Hydrate Particles in Water in Oil Emulsions

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