聚丙烯酰胺水溶液減阻特性實驗研究.pdf

1、1948年，Toms在第一屆國際流變學會議上，發(fā)表了關(guān)于高聚物的減阻實驗結(jié)果。減阻這一獨特的現(xiàn)象吸引了眾多學者的青睞，減阻問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程中的阻力大幅減??；同時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為這一技術(shù)具有很大的經(jīng)濟價

2、值，并有投入量少和減阻效果顯著特點?？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的抗剪切和抗高溫能力。
　　本論文首先簡要地概述了目前存在的幾種高聚物減阻機理，從而更深層次地從粘彈性理論出發(fā)，根據(jù)竇國仁教授所推導(dǎo)出來的時均速度，湍流脈動以及雷諾應(yīng)力公式，從而分析牛頓流體和減阻流體的時均速度、縱向脈動速度以及層流附面層的流速分布區(qū)別。
　　其次在水力學實驗室搭建閉式循環(huán)系統(tǒng)減阻實驗臺，進行清水實驗，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水溶液的減阻實驗提供了有力的證據(jù)；建立了減阻實驗結(jié)果所依據(jù)的三個基準：Hagen-Poiseuille定律，Prandtl-Karman定律以及Virk線；推導(dǎo)了減阻實驗所需摩擦阻力系數(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管和紫銅管中進行減阻實驗，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；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；200ppm的PAM水溶液在PVC管中最大減阻百分比在溫度10℃時為65％，在溫度20℃時為50%；200ppm的PAM水溶液在銅管中最大減阻百分比在溫度17℃時為63%，在溫度60℃時為38%；本次實驗結(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等人的實驗結(jié)果一