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聚丙烯酰胺水溶液减阻性

  1948年,TOMS发表了关于高聚物的减阻剂实验结果,减阻这一独特的现象吸引了众多学者的青睐,减阻这一问题在近代流体工程中日益处于重要的地位。减阻效应使得添加减阻剂后的流体,在传送过程中的阻力大幅度减小;同时,由于减阻流体的传热性能变差,减少了沿程散热损失,从而使得减阻流体在区域制冷、供暖等系统中具有广阔的工业应用前景。

  高聚合物减阻的研究是因为这一技术具有很大的经济价值,并有着投入量少,减阻效果显著等特点。聚丙烯酰胺就是诸多高聚合物种类中的一种,作为减阻剂而言,具有比其他高聚合物更高的抗剪切和抗高温能力。

  减阻剂的使用机理是相当复杂的,这涉及到流变学,流体动力学、聚合物的物理化学等知识学科。从目前来看,减阻剂的减阻机理主要有粘弹学,湍流抑制说等等。

  聚丙烯酰胺减阻剂能够在用量非常少的情况下,达到很高的减阻效果,然而,在湍流流体的高剪切作用下,其分子量极易因分子链的断裂而降低,甚至失去减阻功能。

  人们根据实测资料曾经推断,聚丙烯酰胺减阻剂存在着一个最佳的浓度,当聚丙烯酰胺的浓度从小到达逐渐增加的时候,紊流阻力逐渐减小,但是这种变化并非是无限的,当聚丙烯酰胺浓度达到某一个值得时候其减阻力达到最小值;当聚丙烯酰胺浓度超过这个最佳的浓度的时候,紊流阻力又有所回升。因此,我们可以成阻力最小时所需要的聚合物浓度为最佳的减阻浓度。


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