生物多糖溶液喷射减阻实验研究

作     者：孟凡哲 秦丽萍 谢络 时朋飞 胡海豹 MENG Fanzhe;Qin Liping;XIE Luo;SHI Pengfei;HU Haibao

作者机构：西北工业大学航海学院西安710072 中国船舶集团有限公司第七一三研究所郑州450015 

出 版 物：《实验流体力学》 (Journal of Experiments in Fluid Mechanics)

年 卷 期：2023年第37卷第2期

页      面：56-61页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080103[工学-流体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52071272,12102358) 基础前沿项目(JCKY2018*18) 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2020JC-18) 中央高校基本科研业务费专项资金(3102020HHZY030014,3102021HHZY030008) 中国博士后科学基金资助项目(2021M692617) 重庆市自然科学基金项目(cstc2021jcyj-msxmX0393)。 

主　　题：生物多糖溶液 喷射减阻 管道实验 喷射溶液相对质量分数 

摘      要：为获得生物多糖溶液的水下减阻性能,在重力式循环水槽实验系统中,测试了瓜尔胶、黄原胶、黄蓍胶及刺槐豆胶等4种生物多糖溶液的喷射减阻特性,给出了喷射溶液速率、主流雷诺数及喷射溶液质量分数对多糖溶液减阻的影响规律。研究结果表明:4种生物多糖溶液均具有显著的喷射减阻效果,其中刺槐豆胶溶液减阻率最高(14.3%);同一主流雷诺数下,随着喷射溶液速率的提高,各多糖溶液的减阻率显著提高,减阻率达到峰值后则呈现出不同的变化趋势;多糖溶液在主流雷诺数较小(2.0×10^(4))时减阻效果更优,提高主流雷诺数后,多糖溶液表现出差异化的减阻规律;喷射溶液质量分数过高会降低多糖溶液减阻效果,提高主流雷诺数会使多糖溶液减阻效果随质量分数的提高出现“峰值后移现象。通过引入“喷射溶液相对质量分数将喷射溶液速率、主流雷诺数及喷射溶液质量分数对减阻效果的影响相互耦合,随着相对质量分数的增大,4种多糖溶液的减阻率均表现出先升后降的变化规律。最后,基于相对质量分数初步阐明了多糖溶液的减阻规律。