Особенности подъема неньютоновских жидкостей в пористом материале

Дмитрий Михайлович Нахай; Валентин Иванович Байков; Дмитрий Станиславович Миканович

doi:10.33408/2519-237X.2024.8-1.98

Авторы

Дмитрий Михайлович Нахай Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0002-6842-1683
Валентин Иванович Байков Государственное научное учреждение «Институт тепло- и массобмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси»; 220072, Беларусь, Минск, ул. П. Бровки, 15
Дмитрий Станиславович Миканович Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0002-3560-1741

DOI:

https://doi.org/10.33408/2519-237X.2024.8-1.98

Ключевые слова:

капиллярный эффект, эффект пристенного скольжения

Аннотация

Цель. Изучение особенностей подъема полимерных растворов разной концентрации в пористом материале.

Методы. Экспериментальный метод исследования с использованием математических методов обработки результатов измерений.

Результаты. Выявлено, что интенсивность насыщения пористого материала растворами полиакриламида значительно снижалась после первых 30 с эксперимента. Кроме того, скорость насыщения пористого материала уменьшалась с увеличением концентрации полиакриламида в растворе. В отличие от дистиллированной воды растворы полиакриламида продолжали подниматься до полного насыщения пористого материала, что указывает на возможное присутствие пристенного эффекта скольжения.

Область применения исследований. Полученные результаты важны для дальнейшего исследования поведения полимерных растворов, применяемых на промышленных объектах.

Биографии авторов

Дмитрий Михайлович Нахай, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра химической, биологической, радиационной и ядерной защиты, старший преподаватель

Валентин Иванович Байков, Государственное научное учреждение «Институт тепло- и массобмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси»; 220072, Беларусь, Минск, ул. П. Бровки, 15

лаборатория турбулентности, главный научный сотрудник; доктор технических наук, доцент

Дмитрий Станиславович Миканович, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

факультет предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, начальник факультета; кандидат технических наук, доцент

Библиографические ссылки

Astarita G., Marrucci G., Palumbo G. Non-Newtonian gravity flow along inclined plane surfaces. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, 1964. Vol. 3, No. 4. Pp. 333–339. DOI: https://doi.org/10.1021/i160012a010.

Carreau P.J., Bui Q.H., Leroux P. Wall effects in polymer flow on inclined plane. Rheology Acta, 1979. Vol. 18, No. 5. Pp. 600–608. DOI: https://doi.org/10.1007/bf01520356.

Morrison S.R., Harper J.C. Wall effect in coquette flow of non-Newtonian suspensions. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, 1965. Vol. 4, No. 2. Pp. 176–181. DOI: https://doi.org/10.1021/i160014a014.

Balmforth N.J., Frigaard I.A., Ovarlez G. Yielding to Stress: Recent Developments in Viscoplastic Fluid Mechanics. Annual Review of Fluid Mechanics, 2014. Vol. 46, No. 1. Pp. 121–146. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-fluid-010313-141424.

Baykov V.I., Chornyy A.D. Uvlechenie nen'yutonovskoy zhidkosti dvizhushcheysya naklonnoy plastinoy [Capturing a non-Newtonian fluid by a moving inclined plate]. Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2019. Vol. 63, No. 6. Pp. (rus). DOI: https://doi.org/10.29235/1561-8323-2019-63-6-761-768. EDN: https://elibrary.ru/OAKWYX.

Haeri S., Hashemabadi S.H. Experimental study of gravity-driven film flow of non-Newtonian fluids. Chemical Engineering Communications, 2009. Vol. 196, No. 5. Pp. 519–529. DOI: https://doi.org/10.1080/00986440802484481.

Siddiqui A.M., Akram M., Memon K.N., Islam S., Khan K. Withdrawal and drainage of thin film flow on a vertical cylinder. Scientific Research and Essays, 2012. Vol. 7, No. 41. Pp. 3554–3565. DOI: https://doi.org/10.5897/sre12.233.

Sáo Y.T., Pereira J.B., Fiorot G.H., Maciel, G.F. Obtaining flow curve for viscoplastic fluids through inclined open-channel apparatus. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 2021. Vol. 43, No. 5. Article 278. DOI: https://doi.org/10.1007/s40430-021-02999-2.

Krylov A.B. Poverkhnostnoe natyazhenie i svyazannye s nim yavleniya [Surface tension and related phenomena]: tutorial. Minsk: Belarusian State Medical University, 2008. 30 p. (rus)

Mikanovich, D.S. Prognozirovanie vozniknoveniya chrezvychaynykh situatsiy na gruntovykh podpornykh sooruzheniyakh shlamokhranilishch Respubliki Belarus' [Forecasting the occurrence of emergencies at earth retaining structures of sludge storage facilities of the Republic of Belarus]. PhD tech. sci. diss.: 05.26.02. Minsk, 2020. 212 p. (rus)