管道內均勻與非均勻PEO溶液湍流減阻特性研究
作者：任劉珍; 張慶輝; 陳少強; 黃炤源; 胡海豹 西北工業大學航海學院; 陜西西安710072; 山西平陽重工機械有限責任公司; 山西侯馬043000; 中國船舶重工集團公司第七〇五研究所; 陜西西安710077
摘要：在自制重力式循環水槽中(最高試驗Re數可達10^5),測試分析了管道內均勻與非均勻聚氧化乙烯(PEO)溶液的湍流減阻規律。結果表明,均勻PEO溶液減阻率(DR)隨Re數和濃度增加而提高(最大減阻率>70%),但濃度大于臨界濃度(100p.p.m)后DR不再增加;而相同濃度均勻PEO溶液的減阻效果隨時間逐漸減弱,且Re數越大,剪切破壞越嚴重,DR下降越明顯。與均勻PEO溶液不同,非均勻PEO溶液(從管壁狹縫向內噴射PEO溶液所得)不受剪切破壞影響,減阻效果更穩定,且藥品使用量小;同時通過增大噴射速率、Re數和噴射液濃度,可提高減阻率(最大減阻率>50%)。對比可見,噴射減阻方式僅需消耗少量藥劑,就能實現顯著、穩定減阻,有望用于水下航行體湍流減阻。
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實驗力學雜志
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