Растворы полимеров в условиях пристенной турбулентности и механизм снижения гтдродинамического сопротивления

• Main Authors: Погребняк, В.Г., Писаренко, А.А.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут гідромеханіки НАН України 2000
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/5042

Приведены результаты полязизационно-оптического исследования пристенного турбулентного течения растворов полиэтиленоксида (ПЭО), которое доказывает наличие сильного деформационного воздействия гидродинамического поля на макромолекулы в определенных зонах пограничного слоя. Представленные в работе экспериментальные результаты являются весьма фундаментальными в плане подтверждения идеи о том, что механизм снижения сопротивления однозначно связан с процессом сильного деформирования макромолекулярных клубков, приводящим к проявлению нелинейных эффектов упругости. Адекватное экспериментальное подтверждение разворачивания макромолекул в условиях пристенной турбулентности сделало очевидным преимущества использования нетурбулентных течений с растяжением для исследования взаимодействия макромолекул с гидродинамическим полем в связи с возможностью экспериментального изучения "аномальных" эффектов в контролируемых условиях и позволило промоделировать основные особенности турбулентного пограничного слоя. Экспериментально изучены поля скоростей и их градиентов, а также степень разворачивания макромолекул во входной области короткого капилляра (в модельных условиях пристенной турбулентности) при течении растворов ПЭО. При сходящемся течении растворов полимеров макромолекулы подвергаются весьма сильному (60%) разворачиванию под действием гидродинамического поля, что в результате приводит к перестройке структуры этого поля. Установлено, что закономерности поведения макромолекул при течении с продольным градиентом скорости и проявляющиеся при этом эффекты упругих деформаций имеют определяющее значение в понимании механизма "аномально" низкого турбулентного трения, наблюдаемого при течении растворов полимеров.