zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Ảnh hưởng của tính chất phi Niu-Tơn trong dòng chất lỏng giảm lực cản surfactant

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

16
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Ảnh hưởng của tính chất phi Niu-Tơn trong dòng chất lỏng giảm lực cản surfactant nghiên cứu tập trung vào các ảnh hưởng của các tính chất phi Niu-tơn lên ứng xử ma sát và lên cấu trúc trong dòng chất lỏng giảm lực cản surfactant.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng của tính chất phi Niu-Tơn trong dòng chất lỏng giảm lực cản surfactant

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 ẢNH HƯỞNG CỦA TÍNH CHẤT PHI NIU-TƠN TRONG DÒNG CHẤT LỎNG GIẢM LỰC CẢN SURFACTANT Nguyễn Anh Tuấn Trường Đại học Thủy lợi, email: tuan_na_mxd@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG bromide (CTAB), có nồng độ 500ppm theo Khả năng giảm lực cản khi cho một lượng trọng lượng. Counterion được pha cùng với rất nhỏ chất phụ gia polymer hoặc surfactant dung dịch thí nghiệm là sodium chloride vào dòng chảy rối là chủ đề cho rất nhiều các (NaCl). Hai loại tổ hợp surfactant-counterion nghiên cứu vì nó giúp tiết kiệm năng lượng. là 500ppm  1 và 500ppm  10 tương ứng Hơn 70 năm qua kể từ khi phát hiện ra hiện các nồng độ counterion lần lượt bằng nhau về tượng này [1], sự tương tác giữa chất phụ gia nồng độ mol của surfactant (cái thứ nhất) và polymer hoặc surfactant với các chuyển động cái thứ hai là nồng độ counterion gấp 10 lần xoáy rối dẫn đến hiện tượng giảm lực cản vẫn nồng độ mol của surfactant. Các kết quả thí chưa được hiểu đấy đủ. Các loại chất lỏng nghiệm được thu thập, phân tích và thảo luận. polymer hay surfactant có khả năng biểu hiện các tính chất phi Niu-tơn. Ví dụ dung dịch surfactant loãng thể hiện sự thay đổi độ nhớt giãn bất thường khi chịu ảnh hưởng của ứng suất trượt có giá trị nhất định. Các nghiên cứu có xu hướng nhấn mạnh vào tính chất phi Niu-tơn của chất lỏng giảm lực cản surfactant nhằm làm sáng tỏ hơn mối quan hệ giữa các tính chất phi Niu-tơn đối với hiện tượng giảm lực cản. Mục đích của nghiên cứu này tập trung vào các ảnh hưởng của các tính chất phi Niu-tơn lên ứng xử ma sát và lên cấu trúc trong dòng chất lỏng giảm lực cản surfactant. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp thí nghiệm được sử dụng Hình 1. Sơ đồ mô tả thí nghiệm đo dòng trong nghiên cứu này. Độ nhớt trượt của các bằng phương pháp PIV chất lỏng surfactant được đo bằng thiết bị đo lưu biến Haakae Rheostress 600. Hệ số ma 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU sát được đo với đường ống tiết diện tròn có đường kính trong 10mm. Để khảo sát các 3.1. Độ nhớt trượt profile vận tốc và các thông số rối của dòng Đối với dung dịch surfactant có nồng độ chất lỏng surfactant, chúng tôi sử dụng 500ppm, có thể tạo ra hiện tượng giảm lực phương pháp PIV đối với ống có đường kính cản trong dòng chảy rối thì sự thay đổi độ trong 10mm. Phụ gia surfactant được dùng nhớt không thể bị loại bỏ. Hình 2 biểu diễn cho thí nghiệm là cetyltrimethylammonium độ nhớt trượt của các dung dịch surfactant 45
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 500ppm  1 và 500ppm  10 như là hàm của Hệ số ma sát thành ống (Hình 3) của các tốc độ trượt. Chất lỏng Niu-tơn glycerin 50% dung dịch surfactant được xác định trên được đo cho thấy độ nhớt glycerin là một đường ống có đường kính 10mm. Trong biểu hằng số, không thay đổi theo tốc độ trượt, phù đồ này, số Reynolds được xác định dựa theo hợp với tính chất của một chất lỏng Niu-tơn. độ nhớt của nước. Tuy nhiên nếu ứng suất Trong khi đó, các chất lỏng surfactant đã thể trượt thành ống được xác định theo tổn thất áp hiện tính chất phi Niu-tơn vì nó thay đổi theo suất trên đường ống τw = ∆p.d/4l và độ nhớt giá trị tốc độ trượt. Chất lỏng surfactant trượt để tính toán số Reynolds với mỗi giá trị 500ppm  1 thể hiện ứng xử shear-thinning ứng suất trượt thì hệ số ma sát thành ống sẽ có (độ nhớt giảm khi tốc độ trượt tăng). Trong sự thay đổi nhiều. Dung dịch surfactant khi đó, chất lỏng surfactant 500ppm  10 thể 500ppm  1 thể hiện sự giảm lực cản lớn nhất hiện đặc tính độ nhớt giống chất lỏng Niu-tơn với số Reynolds khoảng 8000. Trong khi đó, khi tốc độ trượt trong khoảng từ 10 đến 100 dung dịch surfactant 500ppm  10 vấn thể (1/s). Tuy nhiên khi tốc độ trượt tăng trên hiện sự giảm lực cản lớn với số Reynolds lên 100 đến 300 (1/s) thì độ nhớt của dung dịch đến 50000. tăng rất mạnh. Sau đó thì độ nhớt dung dịch 3.3. Biểu đồ vận tốc giảm dần khi tốc độ trượt tiếp tục tăng lên. Hình 2. Độ nhớt trượt của các dung dịch Hình 4. Biểu đồ vận tốc của dung dịch surfactant là hàm của tốc độ trượt surfactant 500ppm x1 với các số Reynolds khác nhau 3.2. Hệ số ma sát Hình 4 là biểu đồ profile vận tốc của dung dịch surfactant 500ppm  1 sử dụng phương pháp PIV cho đường ống tròn có đường kính 10mm với các số Reynolds khác nhau. Dòng dường như là vẫn ở trạng thái chảy tầng ở các số Reynolds 3000 và 5000. Khi số Reynolds tăng lên 8000 dòng có xu hướng chuyển sang trạng thái chảy rối. Điều này có thể cho thấy trong dòng chất lỏng giảm lực cản, độ nhớt của dung dịch surfactant 500ppm  1 thay đổi theo mặt cắt ngang ống. 3.4. Ứng suất Reynolds Hình 3. Hệ số ma sát của các dung dịch surfactant là hàm của số Reynolds được Đối với dung dịch surfactant 500ppm  1, xác định dựa trên độ nhớt của nước mức độ giảm lực cản thấp nhất ứng với số 46
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 Reynolds khoảng 5000 đến 8000. Ở điều kiện 4. KẾT LUẬN giảm lực cản này, ứng suất Reynolds có thể Các yếu tố ma sát và profile vận tốc trong xác định theo công thức của Giesekus [2]. dòng chảy rối của chất lỏng giảm lực cản có Kết quả ứng suất Reynolds với các số thể so sánh với sự chảy rối của chất lỏng Reynolds khác nhau được vẽ trong đồ thị Niu-tơn khi độ nhớt trượt tại các giá trị tốc độ Hình 5. Ứng suất nhớt có một đóng góp đáng trượt thành ống được sử dụng cho số kể cho tổng ứng suất trên toàn bộ mặt cắt Reynolds và độ nhớt trượt cục bộ được sử ngang của ống. Gần tâm ống xuất hiện ứng dụng cho khoảng cách với thành ống ở dạng suất Reynolds có giá trị rất nhỏ. không thứ nguyên. Trên cơ sở này, giảm lực cản lớn nhất rõ ràng được cho độc lập với số Reynolds. Tuy nhiên, không có độ nhớt trượt nào có thể giải thích cho sự khác biệt giữa ứng suất Reynolds đo được và ứng suất Reynolds được tính toán từ biên dạng vận tốc trung bình. Các profile vận tốc và ứng suất Reynolds ở mức giảm lực cản tối đa có thể được hiểu là sự gia tăng của độ nhớt hiệu dụng cục bộ của một dòng chảy tầng của chất lỏng phi Niu-tơn. Rõ ràng là độ nhớt phải được sử (a) Rew = 5000 dụng để thảo luận mối quan hệ dao động vận tốc tương quan, nhưng chi tiết của sự tương tác giữa các phân tử surfactant và sự hỗn loạn của dòng rối sẽ phải cần thêm các nghiên cứu tiếp theo. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Toms BA (1948) Some observations on the flow of linear polymer solutions through straight tubes at large Reynolds number. Proceedings First International Rheology Congress. North Holland Publication Co. (b) Rew = 8000 Amsterdam 2:135. [2] Giesekus H (1981) Structure of turbulent in Hình 5. Ứng suất Reynolds của dung dịch drag reducing fluids. Lectures series 1981-86. surfactant 500ppm  1 được mô tả Von Karman Institute for Fluid Dynamics, như là hàm theo khoảng cách Rhode-Saint-Genese (Belgium). từ thành ống đến tâm dòng chảy 47

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.