Analytic Model of Laminar‐Turbulent Transition for Bingham Plastics

It is often desirable to operate industrial pipelines transporting non-Newtonian materials near the transition from laminar to turbulent flow. For the commonly used Bingham plastic model, the Hedstrom technique overestimates turbulent flow friction losses because it does not take account of viscous-layer thickening. In the present paper, the Wilson-Thomas model is applied to predict the transition point for Bingham plastics. Laminar and turbulent friction losses are calculated to show that conditions at transition depend only on the Hedstrom number. The results are approximated by simplified fit functions. Comparison with existing empirical correlations and experimental data from various sources shows satisfactory agreement. Il est souvent preferable d'utiliser les pipelines industriels transportant des materiaux non newtoniens pres de la transition entre l'ecoulement laminaire et l'ecoulement turbulent. Pour le modele classique des fluides de Bingham, la technique d'Hedstrom surestime les pertes de friction de l'ecoulement turbulent parce qu'elle ne prend pas en compte l'epaississement de la couche visqueuse. Dans le present article, on applique le modele de Wilson-Thomas pour predire le point de transition pour des fluides de Bingham. Les pertes de friction laminaires et turbulentes sont calculees et montrent que les conditions lors de la transition dependent uniquement du nombre d'Hedstrom. Les resultats sont exprimes sous forme approximative par des fonctions de calage simplifiees. La comparaison avec des correlations empiriques et des donnees experimentales provenant de diverses sources montre un accord satisfaisant.