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01.11.2017 | Research Article | Ausgabe 11/2017

Experiments in Fluids 11/2017

Experimental investigation of the flow dynamics and rheology of complex fluids in pipe flow by hybrid multi-scale velocimetry

Zeitschrift:
Experiments in Fluids > Ausgabe 11/2017
Autoren:
Sanna Haavisto, Maria J. Cardona, Juha Salmela, Robert L. Powell, Michael J. McCarthy, Markku Kataja, Antti I. Koponen

Abstract

A hybrid multi-scale velocimetry method utilizing Doppler optical coherence tomography in combination with either magnetic resonance imaging or ultrasound velocity profiling is used to investigate pipe flow of four rheologically different working fluids under varying flow regimes. These fluids include water, an aqueous xanthan gum solution, a softwood fiber suspension, and a microfibrillated cellulose suspension. The measurement setup enables not only the analysis of the rheological (bulk) behavior of a studied fluid but gives simultaneously information on their wall layer dynamics, both of which are needed for analyzing and solving practical fluid flow-related problems. Preliminary novel results on rheological and boundary layer flow properties of the working fluids are reported and the potential of the hybrid measurement setup is demonstrated.

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