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摘要
定优胶具有比柔性聚合物更优越的抗剪切效果,是一种新型高分子聚合物减阻添加剂,目前对其研究仍相对缺乏.这里通过开展定优胶流变和管内狭缝喷射减阻实验,分析了流变特性与减阻行为之间的联系,并从其喷射扩散角度解释了其减阻规律变化的原因.实验结果表明,定优胶溶液为剪切变稀流体,会发生黏性到弹性转变,且转变点与温度无关,仅随浓度增加而前移;定优胶减阻率随水流速度（雷诺数）呈先增后降趋势,但随喷射速率单调递增;相较于喷射纯水,定优胶溶液在流场中扩散缓慢,且喷射速率越高,壁面附近集聚越明显.同时,定优胶溶液喷射减阻的变化与其扩散规律相吻合:当流速较小时,定优胶溶液扩散不充分,呈非均匀聚集态,未能充分发挥其湍流抑制效果,减阻较弱;随流速增加,水流的剪切拖拽作用增强了定优胶的扩散均匀程度,进而提升湍流抑制效果,减阻率上升;但当流速过大时,定优胶的快速扩散造成其浓度被大幅稀释,且近壁区过大剪切率可能已造成部分长链分子断裂,致使减阻效果下降.
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单位武汉第二船舶设计研究所; 西北工业大学
