Влияние вязкости полимерного раствора и скорости

вращения цилиндра на показатель степени

Состав, мас. %		Частота вращения цилиндра вискозиметра	Касательные напряжения ,Па	Показатель степен
ГПАА	Вода
1,1	Остальное	200 300 400 600	50 65 80 110	0,76
1,2	Остальное	200 300 400 600	56 71 88 120	0,74
1,3	Остальное	200 300 400 600	62 76 110 129	0,72
1,36	Остальное	200 300 400 600	65 83 102 136	0,71
1,42	Остальное	200 300 400 600	83 83 83 83	0
1,5	Остальное	200 300 400 600	83 93 100 116	0,33

Из таблицы и графика видно, что

показатель степени не зависит от скорости вращения цилиндра прибора;

показатель степени при повышении концентрации полимера до некоторого значения медленно понижается;

при концентрации 1,42 % ГПАА показатель степени резко снижается до нуля, а коэффициент трения раствора становится обратно пропорциональным квадрату скорости вращения цилиндра.

При повышении концентрации кельцана в водном растворе биополимера [17] также наблюдается снижение показателя n.

Рис.7.4. Зависимость касательных напряжений раствора от скорости вращения цилиндра ВСН – 3 при концентрации ГПАА: 1 – 1,1%; 2 – 1,2%; 3 – 1,3%; 4 – 1,36%; 5 – 1,42%; 6 – 1,5%.

Для различных полимеров показатели степени при одинаковой кажущейся вязкости (~ 10 мПа·С) существенно отличаются [17]

биополимер (концентрация 0,285 %) n=0.46

ГПАА (0,17%) n=0.62

КМЦ (0.285%) n=0.7

ПАА (0.425%) n=0.82

ГЭЦ (0,285 %) n=0,85

вода n=1.0

Усилия, затрачиваемые на преодоление трения движущейся жидкости в трубах составят

, (7.51)

а потери давления на трение - см. формулу (7.28).

При постоянных значениях d потери давления будут определяться только коэффициентом трения жидкости.

Для полимерных растворов с весьма малой концентрацией, когда почти весь полимер адсорбируется на поверхности труб в два ряда (см. разд. 3) и образуется гидрофобная поверхность, трение раствора оказывается меньше трения чистой вода ламинарного режима (рис.7.5).

Для бингамовской жидкости (глинистый раствор, рис.7.6 [12]) величина области ламинарного (структурного) режима зависит от концентрации глины. С увеличением концентрации эта область возрастает; возрастает и показатель степени, n (т.е. темп разжижения раствора с увеличением  снижается).

В области турбулентного режима коэффициент трения глинистого, раствора близок к коэффициенту трения чистой воды.

Таблица 7.3.