Введение в механизм опреснения редуктора трения

Механизм уменьшения сопротивления имеет много теорий, и консенсуса пока нет. К ним относятся псевдопластическая теория, теория подавления турбулентных пульсаций, вязкоупругая теория, эффективная теория скольжения и теория турбулентного подавления, среди других.

С точки зрения структуры, редуктор трения масла в основном представляет собой высокомолекулярные полимеры с текучими цепями или длинными прямыми цепями и несколькими боковыми цепями.

Например, CDR102 представляет собой поли-σ-олефин с высокой молекулярной массой 10 ~ 10. Этот вид высокомолекулярного полимера представляет собой резиновое твердое вещество в качестве чистого агента и обычно растворяется в углеводородном (керосиновом) растворе в качестве товара. 10% раствор восстановителя сопротивления является очень вязким и вязкоупругим, что затрудняет поток и может растягиваться на длинные нити. Восстановитель с высоким полимерным сопротивлением может растворяться в сырой нефти или нефтепродуктах, но нерастворим в воде, и при воздействии воды длинные цепочки молекул скручиваются.

Эффект уменьшения сопротивления редуктора трения-это особое турбулентное явление.

Эффект уменьшения сопротивления является макроскопическим проявлением воздействия уменьшения сопротивления на турбулентное поле. Это чисто физический эффект. МолекулыРедуктор тренияНе взаимодействуют с молекулами масла и не влияют на химические свойства масла, но они тесно связаны с его текучими характеристиками. В турбулентности скорость частиц жидкости изменяется случайным образом, образуя большие и малые вихри. Крупномасштабные вихри поглощают энергию из жидкости, подвергаются деформации и фрагментации и превращаются в мелкомасштабные вихри. Мелкомасштабные вихри, также известные как диссипативные вихри, ослабляются и рассеиваются под действием вязких сил. Часть энергии, которую они несут, преобразуется в тепло и рассеивается. В пограничном слое около стены это преобразование является более серьезным из-за напряжения сдвига и вязкости стены.

После добавления редуктора сопротивления в трубопровод агент, восстанавливающий сопротивление, непрерывно диспергируется в жидкой фазе. Благодаря уникальной вязкоупругости длинные цепи молекул восстановителя сопротивления естественным образом распространяются в потоке и непосредственно влияют на движение жидких элементов. Радиальная сила от жидких элементов действует на элементы агента, снижающего сопротивление, заставляя их скручиваться и деформироваться.

Гравитационная сила между молекулами восстановителя сопротивления сопротивляется вышеупомянутой силе, действующей на жидкие элементы, изменяя направление и величину действия на жидкие элементы. Это преобразует часть радиальной силы в осевую силу в направлении потока, тем самым уменьшая энергопотребление бесполезной работы и достигая снижения потерь сопротивления трению на макроскопическом уровне.

В ламинарном потоке, где жидкость подвергается вязким силам, нет вихревой диссипации, как при турбулентности, поэтому добавление редуктора сопротивления бесполезно. По мере увеличения числа Рейнольдса, вступая в турбулентность, редуктор сопротивления демонстрирует эффекты уменьшения сопротивления. Чем больше число Рейнольдса, тем более очевиден эффект уменьшения сопротивления. Когда число Рейнольдса достаточно велико и напряжение сдвига жидкости достаточно велико, чтобы разрушить структуру молекулярной цепи агента, снижающего сопротивление, агент, снижающий сопротивление, ухудшается, и эффект уменьшения сопротивления уменьшается или даже полностью теряет свой эффект уменьшения сопротивления. Концентрация добавленного агента для снижения сопротивления влияет на толщину эластичного подслоя, образованного внутри трубопровода. Чем выше концентрация, тем толще эластичный подслой и тем лучше эффект уменьшения сопротивления. Теоретически, когда эластичный подслой достигает оси трубопровода, уменьшение сопротивления достигает своего предела, а именно максимального уменьшения сопротивления. Эффект снижения сопротивления также зависит от таких факторов, как вязкость масла, диаметр трубопровода, содержание воды и очистка трубопровода, среди других.