Способ определения эффективности растворов полимеров
ОП ИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11), 443282
Союз Советских
Социалистических
Респубпнк (б1) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 09. II 72 (21) I8464044625 (51) М Кл.
Р OIn. 9/32 с присоединением заявки—
Государстаенный иамитет
Сапата Миннстраа СИР па делам изобретений и открытий (32) Приоритет—
Опубликовано15.09. 74Бюллетень № 34 (45)!Дата опубликования описания25 ° П. (5З1 Упк65,0I8.2:
-145 678. 64
088.8) (72) Авторы изобретения В.А.ПАВПОН:КИЙ 1а Б.А.БАРБАНЕЛЬ
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОЩЕНА ДЕБП1А КОРАБЛЕСТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ
НБстоящвв изобретение относит ся к экспериментальной гидродинамике, а именно, к способам определения эффективйости растворов высокомолекулярных соединений, снижающих сопротивление трения.
В последнее время изучение течений слабоконцонтнированных водных растворов полимеров обусловлено проявлением при турбулентном режиме течения эффекта резкого снижения сопротивления трения при добавлении в потоке капельной жидкости малых количестВ некоторых Высокополимевных веществ (например, полизтиленоксида).
Установлено, что при точении растворов полимеров (например, при течении в трубах и каналах, при, обтекании тел потоком жидкости) существует оптимальная концентрация,характвризувмая максимальной величиной гидродинамического эффекта.
Для каждого типа полимера существует свои значения оптимальной концентрации.
Известен способ оценки эффекти вности растворов полимеров: по опре делению величины снижения сопротивления при турбулентном течении в
5 трубах, или величины снижения сопро тивлвнйя при турбулентном течении между вращающимися цилиндрами, или величины снижения сопротивленйя при подаче раствора в пограничный
1о слой, обтекаемого внешним потоком.
Изменения сопротивления замеря ют при различных концентрациях поли мора.
Недостатком известного спосо1 ба является сложность оборудования, необходимость затратцбольшого количестВа Времени для выяВления OIITMмальной концентрации, большие расходы полимера при исйытаниях.
С целью повышения скорости определения замеряют средний расход раствора полимера разных концвнтра ций при пульсирующем ламинарном течении в круглой цилиндрической тру>> де, сравнивают его со средним расходом воды при том же напоре и той
44328
= Г(с) вод.
3 жв частотв пульсаций и затем опрвдв ляют концентрацию раствора по максимальному отношению расхода растнора к расходу воды.
Пульсирующвв ламинарное движение 5 жидкости в труов можвт сыть получвно, напримвр, за счет сжимания и разжимания с заданной частотой o) эластичной вставки круглой цилиндричвской трубы при помощи пульса- 10 тора.
При этом перепад давлвния по длине трубы является нвкоторой фун. кцивй от BpBM|:HM и продольной коор. динаты, напранлвнной вдоль оси тру 1 бы.
На фиг.I-2 приввдвна схема рвализации данного способа.
Характер изменвния относитвлв ного расхода жидкости в зависимос- 2о ти от концвнтрации полимера показан на фиг.I.
По оси абсцисс этого графика отложена концентрацин растн ора С
P) в логарифмичвском масштабе, а 25 по оси ординат — отношение расхода раствора полимвра Ц а к расходу чистой воды Ц при фиксированной частоте пульсаций И ° зо
При пульсирующвм ламинарном днижвнии раствора полимера имввт мвсто янлвнив измвнвния среднвго расхода по сравнению с водои.
При унвличвнии концентрации раствора разница между расходами воды и раствора нозраставт, достигает максимума, занисящвго от вида полимвра, а затвм начинавт уменьшаться вслвдстнив рвзкого уввличвния вязкости раствора, что свидвтвльстнует о возможности довольно быстро и просто определять оптимальную концентрацию растворимого вида полимвра, а такжв производить сравнвнив эффективности различных видов полимврон на одной экспвримвнтальной устанонкв.
Опрвдвлвнив эффективности производят в слвдующвм порядке: а) замеряют срвдний расход при твчвнии по трубе чистой воды при фиксированной частотв пульсаций о б) зам-,ряют средний расход при той жв частоте ю, но при добавлвнии различных количеств полимвра (начиная с малых концентрациИ); в) строят rpa 4 г) опрвдвляют максимальную ввличину q соотввтствующую оптимальной концвнтрации .Всв измврвния проводят при фиксированном напоре в бакв с жидкостью. Зффвктивность полимвра твм вцшв, чвм вышв g при мвньшвй койцвнтрации С. Экспвримвит заключавтся в опрв двлвнии врвмвни t, нвобходимого для понижения уровня в бакв от Н = 0,48 м до Н2 = 0,46 м пр1 заданнсй частотв u) для раство ров полимвров различных концвнтраций. Зная врвмя Е, можно вычис лить срвдни л расход жидкости 6 по овчвнию трубы. При этом экспвримвнт построен таким образом, что врвмя понижвния уровня в баке на 0,02 м намного большв периода пульсйрующвго движения жидкости, т.е. » 2 При и = 0 в труИ бв имввт мвсто установившийся ламинарный рвжим с числом Рвйнольдса R — — 432. Испытания пронодят на растворах полиокса и гуар-гама при О =I2 свк (рис. 2) По оси абсцисс этого графика отложена концентрация раствора С в логарифмичвском масштабв, а по оси ординат — отношвние раствора полимвра ц раств. н расходу чистой воды Й вод при одной и той жв частотв I2 I е При свк. увеличении концентрации расхода полимвра, начиная с С = 0 (это соотнв тстнувт чистой водв), разница мвжду расходами воды и растнора полимера возрастает, достигавт некоторого ма ксимума, занисящвго от вида полимв- ра, а затвм начинает умвньшаться вслвдствив резкого уввличвния вязкости раствора. Наибольшвв измвнвнив срвднвго расхода жидкости IIO свчвнию трубы происходит для гуаргама в првдвлах концентрации порядка С = IO- и С = IO для полиокса. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ опрвдвлвния эф4вктинности растворон полимвров путвм иэмврвния расходов исслвдувмого растворе и воды и расчвта концвнтрации по отношвнию расходов,о т— л и ч а ю шийся твм, что, с 443282 жиме пульсирующего ланинарного те-. чения. целью повышения скорости определения, раствор полии;ра подают в реpucmE 1.3 1,2 т.иг. Я Составитель E,НИКИтИНа 1е.--,д.цратКОВат-род Л. ГЛадКОВа ТиражбЯ Заказ 3Е37. Изд. № 6 Подписное ill lll1ii ill Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раушская наб., 4 Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24
