12601.定常流場(chǎng)下波壁管內(nèi)非牛頓流體的流變特性以及減阻性能

1、碩士學(xué)位論文定常流場(chǎng)下波壁管內(nèi)非牛頓流體的流變特性以及減阻性能RheologicalCharacteristicsandDragReductionEffectsofNonNewtonianFluidinWavy—walledTubesforSteadyFlow學(xué)21303012完成日期：201604大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要改革開放30年來，社會(huì)發(fā)展成就無與倫比，但是

2、高耗能、高污染、高排放問題高度集中，霧霾并吞湛藍(lán)天空，PM25日益威脅人們身體康健。生態(tài)文明建設(shè)勢(shì)在必行，青山綠水就是金山銀山，碧海藍(lán)天就是發(fā)展本錢的口號(hào)成為可持續(xù)發(fā)展的主旋律。在各大環(huán)保工程中，加強(qiáng)全過程節(jié)約管理，降低能源消耗強(qiáng)度提高能源利用率成為節(jié)約能源的一項(xiàng)有效舉措。近年來，許多科學(xué)工作者常年致力于高分子溶液流動(dòng)減阻效應(yīng)的研究為社會(huì)綠色發(fā)展注入新的活力。本文主要研究低濃度100～1000ppm、中等濃度1000～10000ppm以

3、及高濃度10000～50000ppm羧甲基纖維素鈉(CMC)溶液，低濃度0～400ppm、中等濃度1000～l0000ppm聚丙烯酰胺溶液(PAM)溶液以及中高濃度2500～25000ppm卡波溶液(Carbop01)的流變特性，同時(shí)探究0～1500ppmCMC溶液在特定尺寸波壁管內(nèi)的減阻效果，流場(chǎng)狀況通過粒子圖像測(cè)速(PIV)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)。本文中的研究對(duì)象均具有剪切變稀的特征，但研究發(fā)現(xiàn)，低濃度CMC溶液和PAM溶液的粘度受剪切速率的影響

4、甚微，只有中高等濃度溶液的粘度隨著剪切速率的增加有明顯的減小趨勢(shì)，并且隨著濃度的增加高濃度CMC溶液在低剪切速率條件下存在的牛頓流體平臺(tái)區(qū)長(zhǎng)度減小。減阻測(cè)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CMC溶液在波壁管中的減阻效果具有600～900ppm最佳減阻濃度范疇以及減阻最佳區(qū)域范圍即層流末端、過渡流區(qū)域。從層流到過渡流對(duì)應(yīng)的臨界雷諾數(shù)比牛頓流體明顯提前，并且隨著CMC溶液濃度的增加過渡流提前越明顯，流變指數(shù)對(duì)減阻率有著明顯的影響，本研究結(jié)果對(duì)我國(guó)減阻劑的研究以及管路高