Способ уменьшения гидродинамического сопротивления при внутренней и внешней задаче течения
(ч 64ОО89
Союз Советских
Социалистических ОП ИГУАН И Е ИЗОБРЕТЕ Н И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 436962 (22) Заявлено 25.04.77 (21) 2479326/25-08 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 02.02.79
51) М Кч Г 17 Р 1/20
6юударствеииык комитет ао делам изобретений и открытий (53) УД К 629.12.532. .58/59 (088.8) (72) Лвтор изобретения (71) Заявитель
И. T. Эльперин
Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова (54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО
СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ВНУТРЕННЕЙ И ВНЕШНЕЙ
ЗАДАЧЕ ТЕЧЕНИЯ
Изобретение относится к области трубопроводного транспорта жидкостей, преимущественно теплоносителей в замкнутых циркуляционных системах, и может найти применение, например, в энергетике.
По авт. св. № 436962 известен способ уменьшения гидродинамического сопротивления при внутренней и внешней задаче течения, по которому снижение сопротивления достигается в результате присадки 1О к жидкости небольших количеств (0,01 ——
1,0 вес. % ) поверхностно-активных полимеров, структурирующих жидкость и способствующих гашению турбулентности.
Недостатком известного способа является механическая деструкция макромолекул полимера, при которой в результате больших касательных напряжений от молекул отрываются отдельные радикалы и части без изменения ее химического состава, в результате чего разрушаются надмолекулярные структуры, а также термическая деструкция, при которой под воздействием высоких температур происходит термическое разрушение полимерного вещества и изменяе-.ся состав молекул.
Как механическая, так и термическая деструкция приводит к снижению гидродинамической эффективности полимерной присадки, а в некоторых случаях и к полному исчезновению эффекта снижения сопротивления.
Целью изобретения является уменьшение механической и термической деструкции молекул полимера. Достигается это тем, что в качестве надмолекулярных структур, размещаемых на границе вязкого подслоя, препятствующих генерации турбулентных вихрей и гасящих турбулентность, используют отрезки тонких упругих нитей в смеси со стабилизирующими систему поверхностно-активными веществами. В качестве материала для упругих нитей могут быть использованы различные вещества, и, в частности, инертные по отношению к рабочей жидкости полимеры, плотность которых близка к плотности рабочей жидкости (р„= р ) . например для воды — нейлоновые нити с диаметром б(20 лткл и длиной
1/б)50. В качестве поверхностно-активных веществ (ПЛВ), стабилизирующих суспен".èþ н лпофплизующих поверхность частиц, ;,.огут оыть использованы поверхностно-ак. тнв.:ые вешества — стабилизаторы, отн",ê".щнсся к III-й н 11 -й группам согласно классификации П. Л. Ребнндерак например карбоксиметплцеллюлоза, сапонин, полисахариды, анкнлсульфаты, силаксаны, мылообразные поверхностно-активные вещества, 640089 л
:о о р м у;I а и 3 о б р от си и я
Составитель Петоян
Текред С. Антипенко
Корректор С. Файн
Реда ктор О. Юркова
Заказ 1003/1564 Изд. № 803 Тираж 638 Подписное
НПО Государственного комитета СССР по делаги нзоврет ний и откргвтпй
113035, Москва, OK-35, Раугпская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» поверхностно-активные лиофильные полимеры и другие вещества.
Практически метод реализуется так, Отрезки нитей, отвечающие отмеченпы..; выше условиям (oÄ=o, б(20 лкя, 1/6)50), обрабатывают концентрированным раствором поверхностно-активных веществ (индивидуальным пли в виде смеси ПАВ), после .его их вводят в рабочую жидкость. Прп этом весовую концентрацию упругих нитей в рабочей жидкости принимают ь предела.;
5 10 — 5 10-4, а поверхностно-активного вещества — 5. 10 — — 1 10. ". Вводимые в рабочую жидкость нитевидные частицы, обработанные стабилизирующим поверхностно-активным веществом, адсорбпровавшимся па поверхности нитей и лиофилизирующпм ее, распределяются по сечению потока с повышением (в результате адсорбцион ых эффектов) концентраций вблизи твердых стенок канала. Здесь они взаимодействуют с зарождающимися мелкомасштабными вихрями, препятствуя генерации турбулентности и гася возникшие турбулентные вихри, тем самым подавляя турбулентный обмен в потоке и, в частности, уменьшая гидродинамические сопротивления.
В случае необходимости выделение нитей пз рабочей жидкости можно осуществить любым известным способом, например путем фH:!Hòðàöè!, кидкостп через тканегон фильтр или мембрану.
Полон;птсльный эфйе,т предложенного способа заключается в уменьшении деструкции полимера и в связи с этим — длитель. .ом сохра..енин эффекта снижения гидро; пп::.IH!÷cc;»x сопротивлений в системе.
1. Способ уменьшения гпдродпнамического сопротивления при внутренней и внешпc! задаче точения по авт. св. № 43б9б2, n! i» Ia ющпйся тем, »!о, с цель1о ,.:.еныпения механической и термической деструкции молекул полимера, в жидкость
:водят отрезки упругих нитей из инертных пn î" íîøåíèþ к жидкости материалов, обладающих полностью, близкой к плотности
20 жидкости, и стабилизируют их IIOBepxHocTцо-активными веществами.
2. Способ по п. 1, отличающийся
-см, что в качестве упругих нитей испо:.зуют полимеры„например при течении во25 ды — — нейлон с толщиной нити не более
20 гпкл и длиной отрезков не менее 1Я)50 при весовой концентрации 5 10 в — 5. 10 4.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активны. . веществ стабилизаторов используют, например, при течении воды полисахариды при высокой концентрации 5 10 — з — 1 10 — з.
