POLECAMY
-33%
Autor:
Wydawca:
Format:
pdf, ibuk
W monografii omówiono właściwości reologiczne, straty ciśnienia i wymianę ciepła podczas przepływu roztworów surfaktantów wykazujących zjawisko redukcji oporów przepływu. Pomiary przeprowadzono dla roztworów kationowego surfaktantu: chlorku cetylotrimetyloamoniowego (CTAC) z dodatkiem salicylanu sodu (NaSal) oraz opracowanej mieszaniny dwóch surfaktantów – kokamidopropylobetainy (CAPB) i dietanoloamidu kwasów tłuszczowych oleju kokosowego (DEA). Roztwory CAPB/DEA ulegają zmętnieniu powyżej pewnej temperatury, której wartość zależy od stosunku wagowego surfaktantów i pH. Przebieg krzywych płynięcia dla klarownych roztworów CAPB/DEA jest charakterystyczny dla roztworów surfaktantów, w których wytworzyły się długie micele zwane robaczkowymi lub nitkowymi. Świadczy o tym przede wszystkim występowanie zakresu zagęszczania ścinaniem. Mętne roztwory CAPB/DEA miały lepkość porównywalną z lepkością czystej wody. Ustalono, że dodatek CAPB/DEA do wody oraz wodnych roztworów glikolu etylenowego wywołuje znaczne obniżenie strat ciśnienia w zakresie niskich temperatur (do 0 oC). Zjawisko redukcji oporow występuje zarówno podczas przepływu mętnych, jak i klarownych roztworów CAPB/DEA. W przypadku mętnych roztworów zaczyna się ono powyżej pewnej krytycznej wartości liczby Reynoldsa, co jest najprawdopodobniej wynikiem przekształcenia się pod wpływem naprężeń ścinających struktur micelarnych występujących w fazie tenzydowej w micele robaczkowe. Omówione w pracy doniesienia literaturowe oraz własne wyniki badań eksperymentalnych świadczą, że redukcji oporów przepływu towarzyszy znaczne zmniejszenie szybkości wymiany ciepła. Zaproponowano metodę intensyfikacji wymiany ciepła przez wprowadzenie do rury mieszalników statycznych własnej konstrukcji nazwanych taśmami T. Skuteczność taśm T zależy od stężenia i temperatury roztworów CTAC/NaSal oraz rodzaju użytej taśmy. W zakresie umiarkowanych prędkości przepływu płynu można z ich użyciem uzyskać wartości współczynnika wnikania ciepła zbliżone do wartości słusznych dla wody w zakresie stężeń CTAC od 0,0075% do 0,01%. Do korelacji wyników pomiarów współczynników wnikania ciepła podczas przepływu roztworów CTAC/NaSal w rurociągu z taśmami T zaproponowano równanie oparte na zależności liczby Nusselta od liczby Pecleta oraz stosunku zastępczego naprężenia ścinającego wywołanego przez taśmy T do krytycznego naprężenia ścinającego, przy którym zaczyna się rozpad mikrostruktury micelarnej.
Rok wydania | 2015 |
---|---|
Liczba stron | 208 |
Kategoria | Chemia ogólna |
Wydawca | Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej |
ISBN-13 | 978-83-7775-372-9 |
Numer wydania | 1 |
Język publikacji | polski |
Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Spis treści
Streszczenie | 7 |
Wykaz oznaczeń | 8 |
1. Przedmowa | 17 |
2. Aparatura badawcza i media doświadczalne | 19 |
2.1. Stanowiska pomiarowe | 19 |
2.2. Metodyka opracowania wyników pomiarów | 23 |
2.3. Związki stosowane w badaniach | 28 |
2.4. Bibliografia do rozdziału 2 | 30 |
3. Asocjacja micelarna | 31 |
3.1. Micele robaczkowe (nitkowe) | 31 |
3.2. Temperatura zmętnienia roztworów CAPB/DEA | 38 |
3.3. Bibliografia do rozdziału 3 | 41 |
4. Właściwości reologiczne roztworów SPC redukujących opory przepływu | 45 |
4.1. Ogólna charakterystyka | 45 |
4.2. Roztwory rozcieńczone | 48 |
4.3. Roztwory semirozcieńczone | 57 |
4.4. Właściwości reologiczne roztworów CAPB/DEA | 62 |
4.5. Lepkosprężystość i lepkość wzdłużna | 76 |
4.6. Bibliografia do rozdziału 4 | 81 |
5. Hydrodynamika przepływu roztworów środków powierzchniowo czynnych | 87 |
5.1. Przegląd SPC wywołujących zjawisko redukcji oporów przepływu | 87 |
5.2. Typowe wyniki pomiarów strat ciśnienia | 95 |
5.3. Straty ciśnienia podczas przepływu roztworów CAPB/DE | 105 |
5.4. Stabilność roztworów CAPB/DEA | 116 |
5.5. Problem powiększania skali | 119 |
5.6. Struktura turbulencji | 124 |
5.7. Turbulentna wymiana ciepła | 130 |
5.8. Bibliografia do rozdziału 5 | 133 |
6. Wymiana ciepła podczas przepływu roztworów SPC. | 139 |
6.1. Wnikanie ciepła podczas przepływu wymuszonego w kanale | 139 |
6.2. Efekt wyporu | 145 |
6.3. Związek między transportem ciepła i pędu | 147 |
6.4. Metody intensyfikacji wymiany ciepła | 150 |
6.4.1. Ogólna charakterystyka | 150 |
6.4.2. Niszczenie mikrostruktury micelarnej przed wymiennikiem ciepła | 153 |
6.4.3. Modyfikacja konstrukcji wymiennika ciepła | 158 |
6.4.4. Nanopłyny | 160 |
6.5. Bibliografia do rozdziału 6 | 162 |
7. Użycie taśm T do intensyfikacji wymiany ciepła | 165 |
7.1. Przepływ roztworów surfaktantów w kanale zbieżno-rozbieżnym | 165 |
7.2. Konstrukcja taśm T | 171 |
7.3. Struktura przepływu w rurze z taśmą T | 174 |
7.4. Przepływ wody | 179 |
7.5. Przepływ roztworów CTAC/NaSal w rurze z taśmą T | 181 |
7.6. Ocena efektywności taśm T podczas przepływu roztworów CTAC/NaSal | 192 |
7.7. Przepływ roztworów CAPB/DEA w rurze z taśmą T | 199 |
7.8. Bibliografia do rozdziału 7 | 202 |
8. Podsumowanie | 205 |
Summary | 208 |