Friction factors for flow of drag reducing solutions of micellar surfactant additives in straight circular pipes and conventional globe valves

0317877 - ÚH 2009 RIV US eng C - Konferenční příspěvek (zahraniční konf.)
Dostál, M. - Šesták, J. - Mík, Václav - Myška, Jiří - Toman, Jiří
Friction factors for flow of drag reducing solutions of micellar surfactant additives in straight circular pipes and conventional globe valves.
[Součinitelé tření při proudění roztoků micelárních surfaktantů snižujících tření přímými kruhovými trubkami a sedlovými ventily.]
15. International Congress on Rheology. Melville,New York: American Institute of Physics, 2008 - (Co, A.; Colby, R.; Leal, G.; Giacomin Jeffrey A.), s. 132-134. AIP Conference Proceedings, Volume 1027. ISBN 978-0-7354-0549-3. ISSN 0094-243X.
[International Congress On Rheology /15./. Monterey (US), 03.08.2008-08.08.2008]
Grant CEP: GA ČR GA101/06/1478
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z20600510
Klíčová slova: Drag reduction * surfactants * fiction factor
Kód oboru RIV: EE - Mikrobiologie, virologie

Experiments were carried out in order to investigate pressure drops due to friction and form for flow of water with micellar drag reducing additives Arquad S-50, CTAB and CTAC, which were prepared in various different concentrations. The rheological behavior of these solutions was studied on a coaxial cylinder rheometer. Standard experimental data evaluation in the form of flow curves disclosed a pattern in which, in the low shear rate range, a nonlinear shear stress decrease with increasing shear rates was observed. For still higher shear rates, shear stress values approached asymptotically constant, shear-independent, values. Therefore, in the low shear rate region, experimental data were described with sufficient accuracy by means of the simple power-law model. A closed-loop experimental stand consisted of a 2700 mm long stabilization section followed either by a 3000 mm long straight, stainless circular tube, (15, 20, and 25 mm I.D.) or with a conventional globe valve.

Pro získání tlakových ztrát třením při proudění vody a vodních roztoků různých koncentrací micelárních aditiv Arquad S-50, CTAB, CTAC byly provedeny experimenty na cirkulační trase, která měla měřící část dlouhou 2700mm s uklidňovacím úsekem dlouhým 3000mm. Použité vnitřní průměry trubek a ventilů byly 15, 20 a 25mm. Výsledky byly vyhodnoceny jako závislost Darcy-Weisbachova třecího součinitele na generalizovaném Reynoldsově čísle. Je potřeba poznamenat, že snížení třecích ztrát při nízkých průtocích je způsobeno spíše pseudoplastickými vlastnostmi roztoků, než mechanizmem tlumení rozruchů v kapalině působené micelárními přísadami. Reologické vlastnosti použitých roztoků byly studovány na reometru se soustřednými válci. Získaná experimentální data byla zpracována do závislostí zdánlivé viskozity na rychlosti smykové deformace, které vykazovaly pro nízké rychlosti rozptyl hodnot. I pro tyto nízké hodnoty rychlosti smykové deformace bylo možné experimentální data aproximovat mocninovým zákonem.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0167404