高分子减阻剂减阻效果试验研究

高分子减阻剂减阻效果试验研究

指导老师：毛根海

实验成员：薛文洪一红

班级: 土木工程0101结构班

实验日期:2003年12月7日

高分子减阻剂减阻效果试验研究

流体流动存在阻力，产生流体能量损失。在管流中有管道阻力，如长距离输水、石油、天然气等，都必须在流经一定距离之后设置升压泵，以补充损失的能量。同样，在明渠输水、水面必须有水利坡降才能产生顺坡降方向的流动，在同坡降的情况，流动阻力越大，则流速越慢，过流能力越差。

若在水体中添加减阻剂，就能大大减少沿程阻力。这是减小水流沿程阻力的另一种新途径。减阻剂种类很多，不同减阻剂及添加量不同，其减阻效果也不一样。

由于客观条件的限制，我们此次通过“同一减阻剂在不同浓度下减阻效果”的比较，对减阻剂加入水体后的减阻效果进行定性、定量的了解。

本次实验采用的减阻剂是聚丙烯酰胺(又称PAM)，初配浓度为0.1%，室温（10o C左右）。采用沿程阻力试验装置进行测定（实验装置如图）。实验地点，土木系水利实验室。

聚丙烯酰胺，别名PAM ，是一种有机高分子聚合物，为玻璃状固体，溶于水，也溶于醋酸、乙二酸、甘油和胺 等有机溶剂。聚丙烯酰胺是重要的水溶性聚合物，而且兼具增稠性、絮凝性、耐剪切性、降阻性、分散性等宝贵性能。

一、试验数据及结果分析如下：

清水实验时:

加入

100ml

3

加入

700ml

0.1%PAM

溶液入水

箱:

各项常数：d=0.675cm L=85cm K=1.993

从如上的数据可以看出，PAM要起到减阻效果是有一定浓度限制的。浓度太小，减阻效果

不明显；浓度太大，反而会增阻。通过粘度计的测定，清水与各浓度溶液的粘度相差很小，（清

水时平均粘度为0.012，加入375ml溶液时平均粘度为0.013）。通过几组实验数据的对比可

得，相同沿程损失的情况下，PAM减阻效果最大的浓度出现在向水箱中加入375ml 0.1%溶液

左右，过流量增大，阻力粘制系数呈下降趋势。（加入400ml该溶液时，过流量已开始减小）。

通过各表的Re与λ关系比较可知，加入PAM后，相同Re下，λ有明显减小（曲线图待

补充），说明PAM起到了一定的减阻效果。同时该减阻剂在层流区几乎不起作用，在紊流区能

够起到一定的作用。但是需要指出的是，通过本次定量实验可以看出，PAM并不是一种十分有

效的减阻剂，虽然阻力粘制系数随PAM加入量的增加一直呈下降趋势，但是过流量的增加并

不显著。