定常流場下非牛頓流體在波壁管內(nèi)的減阻特性.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，非牛頓流體的相關(guān)研究已經(jīng)取得了非常重要的進(jìn)展，尤其在生物領(lǐng)域研究更為深入。添加了聚合物和表面活性劑的非牛頓流體在水處理、石油開采以及生物化工等方面有著極為廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)外很多學(xué)者對二維、三維流路中的非牛頓流體進(jìn)行研究，但對易于產(chǎn)生流動(dòng)分離、強(qiáng)化熱質(zhì)傳遞的正弦波壁管的研究還未見報(bào)道，本文研究了定常流場下非牛頓流體在波壁管內(nèi)的流動(dòng)特性，重點(diǎn)研究了它的減阻特性，關(guān)注了非牛頓流體與牛頓流體的轉(zhuǎn)捩點(diǎn)的變化，并輔以適當(dāng)?shù)臄?shù)值模

2、擬和可視化結(jié)果予以說明。主要內(nèi)容如下：
　　 第一章回顧了國內(nèi)外的研究進(jìn)展，總結(jié)了二維和三維流路內(nèi)的非牛頓流體特性。現(xiàn)有研究結(jié)果表明，二維流路的研究比較早，也相對成熟，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值結(jié)果比較吻合，三維圓管的研究早在50年代就被Toms發(fā)現(xiàn)：加入聚合物、添加劑能有效地降低流體的流動(dòng)阻力，提高了管道間的傳熱效率，但是轉(zhuǎn)捩點(diǎn)卻明顯延遲。目前對具有較高的質(zhì)熱傳遞速率的波壁管的研究卻鮮見報(bào)道，這促使本研究進(jìn)行相關(guān)探討。
　　 第二

3、章介紹了本研究所采用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和測試方法。測試段選取Dmax/Dmin=3.3和Dmax/Dmin=2兩種波壁管路，采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)和玻璃管粘度計(jì)測量了包括剪切粘度、剪切應(yīng)力、表觀粘度等在內(nèi)PAM的基本物性。用自行設(shè)計(jì)的自循環(huán)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對PAM聚合物溶液在波壁管內(nèi)的流動(dòng)特性進(jìn)行了研究，并用鋁塵法完成了波壁管路內(nèi)的流動(dòng)可視化。
　　 第三章給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行相關(guān)討論。首先，分析了PAM聚合物溶液的流變特性曲線。其次，通過測試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)