聚丙烯酰胺水溶液減阻特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、1948年，Toms在第一屆國(guó)際流變學(xué)會(huì)議上，發(fā)表了關(guān)于高聚物的減阻實(shí)驗(yàn)結(jié)果。減阻這一獨(dú)特的現(xiàn)象吸引了眾多學(xué)者的青睞，減阻問(wèn)題在近代流體工程中日益處于重要地位。減阻效應(yīng)使添加減阻劑后的流體在傳送過(guò)程中的阻力大幅減??；同時(shí)由于減阻流體的傳熱性能變差，減少了沿程散熱損失，從而使減阻流體在區(qū)域制冷、供暖等系統(tǒng)中具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。因此，研究添加劑減阻對(duì)暖通空調(diào)領(lǐng)域具有重要的意義。
　　高聚合物減阻的研究是因?yàn)檫@一技術(shù)具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)

2、值，并有投入量少和減阻效果顯著特點(diǎn)?？勺鳛闇p阻劑的高聚合物種類很多，而聚丙烯酰胺比其他高聚物具有更強(qiáng)的抗剪切和抗高溫能力。
　　本論文首先簡(jiǎn)要地概述了目前存在的幾種高聚物減阻機(jī)理，從而更深層次地從粘彈性理論出發(fā)，根據(jù)竇國(guó)仁教授所推導(dǎo)出來(lái)的時(shí)均速度，湍流脈動(dòng)以及雷諾應(yīng)力公式，從而分析牛頓流體和減阻流體的時(shí)均速度、縱向脈動(dòng)速度以及層流附面層的流速分布區(qū)別。
　　其次在水力學(xué)實(shí)驗(yàn)室搭建閉式循環(huán)系統(tǒng)減阻實(shí)驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行清水實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明

3、，清水在層流區(qū)很好地符合Hagen-Poiseuille定律，在湍流區(qū)符合Prandtl-Karman定律從而率定減阻管道直徑和為PAM水溶液的減阻實(shí)驗(yàn)提供了有力的證據(jù)；建立了減阻實(shí)驗(yàn)結(jié)果所依據(jù)的三個(gè)基準(zhǔn)：Hagen-Poiseuille定律，Prandtl-Karman定律以及Virk線；推導(dǎo)了減阻實(shí)驗(yàn)所需摩擦阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系式。
　　最后根據(jù)不同溫度，不同濃度和不同雷諾數(shù)下，在PVC管和紫銅管中進(jìn)行減阻實(shí)驗(yàn)，從而得出了P

4、AM的減阻效果：在相同溫度和雷諾數(shù)下，減阻效果隨著溶液濃度的增加而增強(qiáng)；在相同濃度和雷諾數(shù)下，減阻效果隨著溶液溫度的增加而增強(qiáng)；200ppm的PAM水溶液在PVC管中最大減阻百分比在溫度10℃時(shí)為65％，在溫度20℃時(shí)為50%；200ppm的PAM水溶液在銅管中最大減阻百分比在溫度17℃時(shí)為63%，在溫度60℃時(shí)為38%；本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PAM水溶液在低溫下具有高的減阻效果，而在高溫條件下存在明顯降解，與U.S.Choi等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一