ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТУРБУЛЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЙ В ШЕРОХОВАТЫХ ТРУБАХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОЛИМЕРНЫХ ДОБАВОК

Р. Г. Шагиев

Аннотация


Введение Прогнозирование градиента давления и оценка гидравлического сопротивления турбулентных течений имеют большое промышленное значение. В литературе практически не имеется исследований по расчету снижения гидравлического сопротивления с помощью полимерных добавок для турбулентных течений в шероховатых трубах. Цели и задачи Расчет гидравлического сопротивления турбулентных течений в шероховатых трубах с использованием полимерных добавок. Методы Математическое моделирование и численные расчеты определения коэффициента гидравлического сопротивления в шероховатых трубах с использованием противотурбулентных присадок. Результаты Проведен обзор работ по оценке снижения гидравлического сопротивления полимерными добавками в шероховатых трубах. Приведены сравнительный анализ расчетов по различным методикам коэффициента гидравлического сопротивления и сопоставление с имеющимися в литературе экспериментальными данными.

Ключевые слова


гидравлическое сопротивление;противотурбулентные присадки;шероховатые трубы;математические модели;сравнительный анализ;hydraulic resistance;drag reducing agents;rough pipes;mathematical models;comparative analysis;

Полный текст:

PDF

Литература


Spangler J.G. Studies of Viscous Drag Reduction with Polymers Including Turbulence Measurements and Roughness Effects // Viscous Drag Reduction. Boston: Springer. 1969. P. 131-157.

Brandt H., McDonald A.T., Boyle D.W. Turbulent Skin Friction of Dilute Polymer Solutions in Rough Pipes // Viscous Drag Reduction. Boston: Springer. 1969. P. 159-171.

Virk P.S. Drag Reduction in Rough Pipes // Journal of Fluid Mechanics. 1971. Vol. 45. No. 2. P. 225-246. DOI: 10.1017/S0022112071000028.

Иванюта Ю.Ф., Чекалова Л.А. Турбулентные течения полимеров в трубе с большой шероховатостью поверхности // Инженерно-физический журнал. 1976. Т. 31. № 2. С. 225-230.

Debrule P.M., Sabersky R.H. Heat Transfer and Friction Coefficients in Smooth and Rough Tubes with Dilute Polymer Solutions // International Journal of Heat and Mass Transfer. 1974. Vol. 17. P. 529-540.

Rozanski J. Flow of Drag-Reducing Surfactant Solutions in Rough Pipes // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 2011. Vol. 642. P. 279-288.

Koury E., Virk P.S. Drag Reduction by Polymer Solutions in a Riblet-Lined Pipe // Applied Scientific Research. 1995. Vol. 54. P. 323-347.

Bewersdorff H-W., Petersmann A. Drag Reduction in Artificially Roughened Pipes // Chemical Engineering Communications. 1987. Vol. 60. P. 293-309.

Bewersdorff H-W., Thiel H. Turbulence Structure of Dilute Polymer and Surfactant Solutions in Artificially Roughened Pipes // Applied Scientific Research. 1993. Vol. 50. No. 3-4. P. 347-368.

Huang C., Wei J. Experimental Study on the Collaborative Drag Reduction Performance of a Surfactant Solution in Grooved Channels // Brazilian Journal of Chemical Engineering. 2017. Vol. 34. No. 1. P. 159-170.

Colebrook C., White C. Experiments with Fluid Friction in Roughened Pipes // Proceedings of the Royal Society A. 1937. Vol. 161. P. 376-381.

Brkic D. A Note on Explicit Approximations to Colebrook’s Friction Factor in Rough Pipes under Highly Turbulent Cases // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2016. Vol. 93. P. 513-515.

Virk P.S. Drag Reduction Fundamentals // AIChE Journal. 1975. Vol. 21. No. 4. P. 625-656.

Nikuradse J. Laws of Flow in Rough Pipes. Technical Memorandum. NACA-TM-1292. 1950.

Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 528 с.

Poreh M. Flow of Dilute Polymer Solutions in Rough Pipes // Journal of Hydronautics. 1970. Vol. 4. No. 4. P. 151-155.

Иоселевич В.А., Пилипенко В.Н. Логарифмический профиль скорости при течении слабого полимерного раствора у шероховатой поверхности // Доклады АН СССР. 1973. Т. 213. № 6. С. 1266-1269.

Васецкая Н.Г., Иоселевич В.А. О построении полуэмпирической теории турбулентности слабых растворов полимеров // Изв. АН СССР. Мех. жидкости и газа. 1970. № 2. С. 136-146.

Седов Л.И., Васецкая Н.Г., Иоселевич В.А. О расчетах турбулентных пограничных слоев с малыми добавками полимеров // Турбулентные течения. М.: Наука, 1974. С. 205-219.

Голунов Н.Н. Гидродинамическое обоснование использования теории Кармана для расчета гидравлического сопротивления шероховатых трубопроводов в присутствии противотурбулентных добавок // Территория «Нефтегаз». 2018. № 10. С. 66-70.

Yang S., Dou G. Turbulent Drag Reduction with Polymer Additive in Rough Pipes // Journal of Fluid Mechanics. 2010. Vol. 642. P. 279-294.

Pat. 8321190 USA, E 21 B 43/00. Flow Simulation in Well or Pipe / J.H. Hansen, K. Mogensen. US 20090294122 A1. Publication Date 03.12.2009.

Альтшуль Ю.А. Снижение гидравлических сопротивлений трубопроводов, транспортирующих воду // Водоснабжение и сантехника. 1973. № 5. C. 5-8.

Wojs K. Laminar and Turbulent Flow of Dilute Polymer Solutions in Smooth and Rough Pipes // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 1993. Vol. 48. No. 3. P. 337-355.

Fabula A.G., Nelson D.M. Comment on «Flow of Dilute Polymer Solutions in Rough Pipes» // Journal of Hydronautics. 1971. Vol. 5. No. 4. P. 153-155.

Poreh M. Flow of Dilute Polymer Solutions in. Rough Pipes // Journal of Hydronautics. 1971. Vol. 4. P. 151-155. DOI:10.2514/3.62854.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2019-6-87-104

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) Р. Г. Шагиев

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.