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添加剂减阻作为一种有效减少湍流摩擦阻力的方法,由于其社会和经济效益显著,可操作性强,在未来的工程应用中拥有巨大的潜力。然而添加剂减阻的机理至今没有弄清楚。研究小组得到了国家自然科学基金的支持,通过实验和数值模拟的方法进一步研究添加剂减阻机理。为了这个目的,需要建设一套减阻实验装置。
为了设计实验装置,对国内外相关的实验设备进行了广泛的调研,取得了一些有益的成果。在设计过程中,充分考虑影响实验装置性能和安全的因素;确定实验装置的流程,绘制流程图;通过水力计算确定流量参数,选购螺杆泵等实验仪器;设计有机玻璃实验装置,解决各种因素对实验管道的扰动和管道的承压能力;根据计算得到的实验装置所需溶液体积,设计并加工不锈钢水罐;为实验装置的安装和调试提供技术支持,完成实验装置的建设。
课题的另一部分是测量聚合物溶液的流变特性。使用流变仪测量了聚丙烯酰胺稀溶液的一些流变特性,研究了流变特性随溶液浓度的变化规律。实验结果表明,屈服应力、粘度和粘弹性随溶液浓度的增长而增加。