مطالعه‌ی آزمایشگاهی حرکت قطره نفتی از بین سطح مشترک آب-نفت

امروزه بحث تعامل قطره با سیال از مباحث چالش برانگیز در جریان‌های چند فازی (مایعمایع) است. در مطالعه‌ی حاضر به بررسی آزمایشگاهی حرکت قطره‌ی نفتی از درون سیال ساکن آب و سپس عبور آن از سطح مشترک آبنفت پرداخته شده است. برای این منظور از سیستم تصویربرداری و سپس پردازش تصویر استفاده شده است. نفت مورد استفاده، نفت خام سنگین گرفته شده از یکی از چاه‌های نفتی ایران می‌باشد و قطر قطره ی حاصله در محدوده‌ی 2 تا 3 میلی‌متر کنترل شده است. در ابتدا دامنه مقادیر اعداد بدون بعد بدست آمده با داده‌های آزمایشگاهی سایر محققان مقایسه و اعتبارسنجی شده است. نتایج نشان می‌دهد که در شرایط اعمال شده شکل قطره به صورت بیضوی است و با افزایش نسبت ابعاد آن، مقدار عدد وبر کاهش می‌یابد. همچنین تغییرات زمان ماند با قطر قطره از روند یکنواختی پیروی نمی‌کند. در نهایت نیز با مقایسه‌ی نتایج با معادلات تجربی ارائه شده، بهترین رابطه برای پیش‌بینی زمان ماند قطره‌ی نفتی معرفی شده است.

Experimental Study on a Rising Oil Droplet through a Water-Oil Interface

Todays, the discussion of the droplets interaction with fluid is one of the most challenging topics in multiphase (liquidliquid) flow. In the present work, an experimental study was done to investigate the oil droplet rising through a stagnant fluid water and crossing the wateroil interface. Thus, an image recording and processing have been used. The employed oil in the experiments is a heavy crude oil extracted from an Iranian oil reservoir and the drop diameter is controlled in the range of 2 to 3mm. Firstly, the range of the obtained dimensionless numbers was compared and validated with the experimental data of the other works. The results showed that in the applied conditions, the drop shape is ellipselike and the Weber number decreased by increasing aspect ratio. Moreover, residence time versus drop diameter did not follow a uniform procedure. Finally, the best correlation was introduced to predict the residence time of oil droplets by comparing the experimental results with the presented empirical equations