T型三通管内表面活性剂溶液减阻性能研究

摘要

在流体中添加表面活性剂可以减小流动阻力，降低流体输送能耗。采用数值模拟方法研究表面活性剂溶液黏弹性的减阻机理，通过自定义函数UDF编译器编写程序，确保Giesekus模型的可靠性，着重分析T型三通中湍流状态下，表面活性剂溶液与纯水的旋涡长度差异，并进一步探究二维状态下，回流区随流动参数变化的演变规律。结果表明：黏弹性减阻流体壁面处速度小、中心区速度大，而近壁面处有较小的速度梯度；涡旋结构轴向长度与径向宽度均小于纯水的；黏弹性溶液回流区变化随雷诺数增加划分为3个阶段，在第二阶段直管段出现回流区，而在第三阶段出现两个回流区；回流区长度随雷诺数的增大而增大，随维森伯格数的增大而减小，但当维森伯格数>4时，回流区长度基本不变。

关键词

T型分流三通 / 表面活性剂 / Giesekus模型 / 回流区

基金资助

山东省专业学位研究生教学案例库项目(SDYAL20162); 山东省研究生优质课程建设项目(SDYKC19117)