چکیدهراههای زیادی برای کاهش ضریب اصطکاک در نتیجه افت فشار در جریان های داخلی و نیروی رانش در جریان های خارجی وجود دارد. مثلاً ایجاد مکش film boiling ، تزریق حباب های گاز در لایه مرزی، استفاده از سیال مغناطیسی و غیره که اکثرا” سیال واسطه اند. پلیمرها از جمله موادی هستند که می توانند به عنوان سیال واسطه به کار روند. ذرات پلیمر به علت ساختمان حلقوی و زنجیره ای که دارند وقتی که در داخل جریان قرار گیرند کش آمده و دراز می شوند این کش آمدن اولاً باعث جذب انرژی از سیال شده و نمی گذارد این انرژی صرف تولید گردابه گردد. ثانیاً کش آمدن زنجیر پلیمر مانند دیواری مانع رشد گردابه ها می شود. هر چه جرم مولکولی پلیمر بیشتر باشد کاهش افت بیشتر بوده و غلظت بحرانی (غلظتی که در آن کاهش نیروی پسا حداکثر است) به تبع پلیمر سنگین تر کمتر می شود. هر چه غلظت پلیمر در آب افزایش یابد، منحنی افت بر حسب دبی (hioss-Q) به طرف محور افقی شیفا پیدا کرده و به آن نزدیکتر می شود. به عبارت دیگر افت اصطکاکی کمتر می شود. درصد افت برای ۱۰۰gr در متر مکعب آب ۴/۵۴ درصد ، ۲۰۰gr در متر مکعب ۷۸/۱۲درصد ۳۰۰gr در متر مکعب ۲۷ درصد ، ۴۰۰gr در متر مکعب ۳۰/۷ درصد و ۵۰۰gr در متر مکعب ۳۹/۴ درصد است که مقدار ماکزیمم کاهش افت می باشد.
فهرست مطالب
فهرست:
مقدمه
فصل اول:
۱-۱-لایه مرزی سرعت در صفحه تخت
۱-۱-۱-جریان موازی روی یک صفحه تخت
فصل دوم :
روش کاهش پسای پوسته ای
۱-۱-۲-کاهش زبری
۲-۱-۲-تآخیر در شروع اغتشاش در اجسام
۲-۲-۲-افزودن سیال ثانوی
نظریه نحوه پدید آمدن eddy و خواص آن
۳-۲-ایجاد سیال ثانوس در روی جسم
۴-۲-نحوه اثر سیال ثانوی در لایه مرزی
۵-۲-تآثیر محیط شیمیایی در ویسکوزیته و خاصیت کاهش Drag
۲-۵-۲-آزمایشها و نتایج بدست آمده برای تنشهای پائین
۲-۶-کاهش درگ در طبیعت
۱-۶-۲-افزودنیهای سطح
۲-۶-۲-شکل شناسی
۷-۲-مرور بر مطالعات انجام شده روی افت فشار سیالات ویسکوالاستیک
۲-۷-۲-رابطه بین B و عدد وایزنبرگ
۸-۲-نتایج چند آزمایش روی ناحیه انتقال سیال از حالت لامینار به توربلانت
۹-۲-آنالیز ابعادی
فصل سوم :
۱-۳-سیالات غیرنیوتنی
۱-۲-۳-سیالات ویسکوالاستیک
۲-۲-۳-مقایسه مکانیکی سیالات ویسکوالاستیک
۱-۳-۳-مدل پاورلا
۱-۴-۳-مدل الیس
فصل چهارم :
کتیرا منبع پلیمری
فصل پنجم :
۱-۵-شرح دستگاه آزمایش
۲-۵-روش انجام آزمایش
نتایج حاصل از آزمایش
نتیجه گیری
مقدمه:
پیشرفتهای روز افزون صنعتی دنیا و لزوم انتقال موادی مثل آب و نفت و سیالات مشابه آنها از یک نقطه به نقاط دور دست دیگر ، باعث تحمل هزینه زیادی جهت انتقال این مواد از طرف استفاده کنندگان می شود. به همین منظور و در راستای کاهش این هزینه ها، بشر به این فکر افتاد تا راهی برای کاهش افت فشار سیالات مذکور پیدا کند تا حداقل هزینه لازم را صرف این انتقال کند. یکی از راههای کاهش این افت و کمینه کردن ایستگاه های تقویت فشار ، افزودن مواد پلیمری به سیال ، مخصوصاً آب است که مسئله مورد نظر ما در این پروژه است.
این مسئله نخستین بار توسسط TOMS در سال ۱۹۴۹ مورد توجه قرار گرفت. وی با انتشار مقاله ای اظهار داشت که ضریب اصطکاک در جریان متلاطم داخل لوله می تواند به طور محسوسی با افزودن مقدار کمی ماده پلیمری قابل حل در آب، کاهش یابد و از آنجا که افت فشار یک رابطه خطی با ضریب اصطکاک دارد پس افت فشار نیز کاهش می یابد.
ما در مباحث بعدی این کتیبه سعی می کنیم که این مسئله را به طور مفصل توضیح دهیم. نخست تئوری لایه مرزی که شامل دو بخش حرکت سیال روی صفحه تخت و داخل لوله است مرور می کنیم و مفصلاً در مورد کاهش دراگ در هر یک از این دو حالت بحث می نماییم. سپس به توضیح ناحیه ترانزیشن (ناحیه تبدیل جریان آرام به مغشوش) می پردازیم و
اثر پلیمرها در تغییر عدد رینولدز گذرایی در جریان لوله و کاهش ضریب اصطکاک