表面活性剂与纵向微沟槽协同减阻实验研究

论文摘要

根据表面活性剂溶液发生减阻时可放大近壁湍流涡尺度的特性,以及纵向微沟槽通过约束近壁流向涡运动实现减阻的机理,指出了两者在减阻机理上存在互补的可能性,并对两者的协同减阻性能进行实验研究验证,分析两者的协同强化减阻机理。通过研究0.22 mmol/L表面活性剂CTAC/NaSal溶液在两种不同尺寸的纵向壁面微沟槽通道内的变温度协同减阻性能,发现20℃时溶液能在纵向微沟槽的作用下强化减阻性能,最大减阻率从光滑通道的66%分别增大到G1沟槽的71%和G2沟槽的74%;减阻溶液的临界雷诺数及临界温度在G1沟槽通道内比在G2通道内小,但在G2沟槽通道内则与光滑通道的基本相同;微沟槽的减阻尺寸在减阻溶液中得到了放大;表面活性剂与纵向微沟槽的协同强化减阻机理在于表面活性剂放大了近壁湍流涡尺度,使微沟槽能约束住更多的近壁流向涡,同时也使微沟槽能在更高雷诺数下仍有减阻强化性能。

论文目录

• 1 实验设备及样品
•   1.1 实验装置
•   1.2 实验样品
•   1.3 微沟槽
•   1.4 数据处理及测量不确定性分析
• 2 结果与讨论
•   2.1 沟槽尺寸对减阻性能的影响
•   2.2 温度对减阻性能的影响
•   2.3 表面活性剂在微沟槽通道内减阻增强机理分析
•     （1） 点A:
•     （2） 阶段I:
•     （3） 阶段II:
•     （4） 阶段III:
•     （5） 阶段IV:
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄崇海,魏进家,魏伟,王苇,肖颀

关键词: 湍流,表面活性剂,纵向微沟槽,协同减阻,近壁流向涡

来源: 西安交通大学学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学

单位: 武汉第二船舶设计研究所热能动力技术重点实验室,西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51225601),国家自然科学基金青年基金资助项目(51706158,51706159)

分类号: O357.5

页码: 150-156

总页数: 7

文件大小: 1250K

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