تاثیر پلیمر کاهش دهنده درگ (DRP) بر ضریب اصطکاک و ضریب انتقال حرارت در رژیم های جریان آرام گذرا و آشفته

بررسی عامل های کاهش دهنده نیروی درگ در لوله ها یکی از شناخته شده ترین روشهای کاهش افت فشار در خطوط لوله افزودن موادی به نام عوامل کاهش دهنده درگ اصطکاکی(DRA) است. روشهای مختلفی برای افزایش کاهش اصطکاک در طول سالها توسعه یافته و به دو دسته غیر افزودنی و افزودنی تقسیم می شوند. هر دو دسته دارای انواع مختلفی از روشها با فرمولاسیونها و کاربردهای مختلف هستند که از میان همه روشهای مورد بحث کاهش درگ با استفاده از افزودنی های پلیمری یکی از جذاب ترین و مطلوب ترین روشها می باشد و موضوع تحقیقات برای مدتی طولانی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. کاهش درگ در لوله به توان پمپاژ کمتری نیاز دارد و در نتیجه کاهش هزینه های اقتصادی را برای صنایع ارائه می دهد. بنابراین بیشتر بر روی استفاده از افزودنی های پلیمری به عنوان عامل کاهش اصطکاک، فرمولاسیون های کلی افزودنی ها، مسائل عمده مربوط به استفاده از پلیمرهای کاهش دهنده اصطکاک (DRP) و کاربردهای بالقوه آن متمرکز خواهیم شد. استفاده از افزودنی هایی مانند پلیمرها، نانوذرات و سورفکتانت ها را برای افزایش راندمان هیدرولیک در رژیم های جریان و پیکربندی های لوله مختلف کنیم. پلی آکریلونیتریل ها (PAN) مانند غلظت PAN ۳۰۰ppm تا ۵۶ درصد، نانوفوتوکاتالیست های مغناطیسی عملکردی ترکیب شده با لسیتین با بهینه سازی پارامترها با استفاده از روش سطح پاسخ به ویژه در لوله های گالوانیزه و مس تا ۹۹.۱ درصد. پلیمرهایی مانند پلی اکریل آمید در جریان های روغن آب تا ۶۴ درصد در جریان های افقی اصطکاک را کاهش دادند. افزودن پلیمر همچنین بر الگوهای جریان، گرادیان های فشار و نسبت های سرعت لغزش، به ویژه در مناطق جریان غالب آب تاثیر گذاشت. روش های مبتنی بر پلیمر که قادر به کاهش درگ اصطکاکی تا ۸۰ درصد هستند، با کاهش مصرف انرژی مزایای اقتصادی قابل توجهی ارائه می دهند. با این حال چالش هایی در مدل سازی دقیق مکانیسم کاهش اصطکاک وجود دارد که نشان دهنده نیاز به تحقیقات بیشتر است. به طور کلی مطالعات عوامل کاهنده درگ نقشی چشمگیر و تحول آفرین را در افزایش کارایی جریان لوله برجسته می کنند. این پژوهش به رویکردهای تجربی و تحلیلی مختلفی را برای درک کاهش اصطکاک در جریان های لوله خواهد پرداخت.