Способ уменьшения гидродинамического сопротивления при внутренней и внешней задаче течения

ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я 1)64 ОО 89 Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву 436962 (22) Заявлено 25.04.77 (21) 2479326/25-08 51) М КчГ 17 Р 1/20 с присоединением заявки Лев Фосударствеииык комите 23) Приоритет ао делам изобретений(45) Дата опубликования описания 02.02.79 (088.8) и откры(72) Лвтор изобретени И, Т. Эльпери Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им, А. В. ЛыковаЗая,витель 54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОСОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ВНУТРЕННЕЙ И ВНЕШНЕЗАДАЧЕ ТЕЧЕНИЯ Изобретение относится к области трубопроводного транспорта жидкостей, преимущественно теплоносителей в замкнутых циркуляционных системах, и может найти применение, например, в энергетике.По а вт. св.436962 известен спосо б уменьшения гидродинамического сопротивления при внутренней и внешней задаче течения, по которому снижение сопротивления достигается в результате присадки 1 О к жидкости небольших количеств (0,01 -- 1,0 вес. %) поверхностно-активных полимеров, структурирующих жидкость и способствующих гашению турбулентности,Недостатком известного способа явля ется механическая деструкция макромолекул полимера, при которой в результате больших касательных напряжений от молекул отрываются отдельные радикалы и части без изменения ее химического состава, в результате чего разрушаются надмолекулярные структуры, а также термическая деструкция, при которой под воздействием высоких температур происходит термическое разрушение полимерного вещества и изменяется состав молекул.Как механическая, так и термическая деструкция приводит к снижению гидродинамической эффективности полимерной присадки, а в некоторых случаях и к полому исчезновению эффекта снижения сротнвлення,Целью изобретения является уменьшение механической и термической деструкции молекул полимера. Достигается это тем, что в качестве надмолекулярных структур, размещаемых на границе вязкого подслоя, препятствующих генерации турбулентных вихрей и гасящих турбулентность, используют отрезки тонких упругих нитей в смеси со стабилизирующими систему поверхностно-активными веществами. В качестве материала для упругих нитей могут быть использованы различные вещества, и, в частности, инертные по отношению к рабочей жидкости полимеры, плотность которых близка к плотности рабочей жидкости (р= р), например для воды - нейлоновые нити с диаметром б(20 лтк.я и длиной Я)50. В качестве поверхностно-активных веществ (ПЛВ), стабилизирующих суспензню н лпофнлизующих поверхность частиц, ;,.огут оыть использованы поверхностно-ак тнвные вешества - стабилизаторы, отнпсящеся к 111-й н 11-й группам согласно классификации П. Л. Ребнндера, например карбоксиметплцеллюлоза, сапонин, полисахариды, анкнлсульфаты, силаксаны, мыло- образные поверхностно-актнвные вещества,640089 л соормула изобретения 10 Составитель Петоян Текред С. Антипенко Корректор С, Файн Редактор О. Юркова Заказ 1003/1564 Изд,803 Тираж 638 Подписное НПО Государственого комитета СССР по делам изобретений и отрьтпй 113035, Москва, )К, Раугпская наб., д. 4/5Тип, Харьк. фил. пред. Патент поверхностно-активные лиофильные полимеры и другие вещества. Практически метод реализуется так, Отрезк 1 нитей, отвечающие отмечевпы. выше условиям (он=о, о(20 лк,1, //6)50), обрабатывают концентрированным раствором поверхностно-активных веществ (инд 1- впдуальпым пли в виде счеси ПАВ), после чего их вводят в рабочую жидкость. Пр 1 этом весовую концентрацию упругих нитей в рабочей жидкости принимают ь предела.;5 104 в - 5 10 -4, а поверхностно-активного вещества - 5 10 -- 1 10 ". Вводимые в рабочую жидкость нитевидные частицы, обработанные стабилизирующим поверхностно-активным веществом, адсорбпровавшимся па поверхности нитей и лиофилизирующпм ее, распределяются по сечению потока с повышением (в результате адсорбционпых эффектов) концентраций вблизи твердых стенок канала. Здесь они взаимодействуют с зарождающимися мелкомасштабными вихрями, препятствуя генерации турбулентности и гася возникшие турбулентныевихри, тем самым подавляя турбу. лентпый обмен в потоке и, в частности, уменьшая гидродинамические сопротивления.В случае необходимости выделение нитей пз рабочей жидкости можно осуществить любым известным способом, например ну с., ф 1;ьтраци 11 ж 4 дкостпсрез Т 1 анегой фильтр или ыебрану.Полон;птсльный эфсЬект предложенногоспосооа заключается в уменьшении деструко цпп полимера и в связи с этим - длительом сохранении эффекта снижения гидро;1.:1 чсс:х сопротивлений в системе. 1. Способ уменьшения гпдродпнамического сопротивления при внутренней и внешней задаче точения по авт. св.43 б 9 б 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельо 15 умен.иения механической и теръической,дсс 1 у 11 ии молекул полимера, в жидкость водят отрезки упругих нитей из инертных по отношению к жидкости материалов, обладающих полностью, близкой к плотности 20 кидкости, и стабилизируют их поверхносго-активными веществами.2. Способ по п. 1, отличающийся-.см, что в качестве упругих нитей испол зуют полимерынапример при течении во ды -- нейлон с толщиной нити не более20 дкл и длиной отрезков не менее И)50 при весоьой концентрации 5 10 в - 5 10 4.3, Способ по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве поверхностно-активны.: 30 веществ стабилизаторов используют, например, при течении воды полисахариды при высокой концентрации 5 10 - з - 1 10 - з,