Основные закономерности эффекта Томса и влияние различных факторов на его величину

Abstract

Важным резервом повышения эффективности работы оборудования, которое применяется в процессах предупреждения техногенных аварий и ликвидации их последствий, является использование явления снижения гидродинамического сопротивления турбулентного трения (ГСТТ) жидкостей в напорных трубопроводах добавками высокомолекулярных полимеров с линейной структурой макромолекул (эффект Томса). Анализ причин, сдерживающих широкое применение явления снижения ГСТТ в промышленных масштабах показал, что одной из них является отсутствие у потенциальных потребителей достаточных знаний по закономерностям эффекта Томса и влиянию различных факторов на его величину. В настоящей статье на основе обзора литературных источников, посвященных проблеме снижения ГСТТ полимерными добавками (полиэтиленоксидом и полиакриламидом) в воде, а также полученных авторами результатов экспериментальных исследований, систематизированы закономерности снижения гидравлических потерь жидкостей в напорных трубопроводах, а также определено влияние на величину эффекта Томса температуры, водородного показателя среды pH, добавок солей и неэлектролитов различной природы.Important reserve of increase of overall performance of the equipment which is applied in processes of the prevention of technogenic accidents and elimination of their consequences is use of the phenomenon of decrease in the hydrodynamic resistance of turbulent friction (HRTF) of liquids in pressure head pipelines additives of the high-molecular polymers with linear structure of macromolecules (Toms's effect). The analysis of the reasons constraining broad application of the phenomenon of decrease in HRTF in industrial scale showed that one of them is absence at potential consumers of sufficient knowledge of regularities of Toms’s effect and to influence of various factors on its size. In the present article on the basis of the review of the references devoted to a problem of decrease in HRTF by polymeric additives (polyethylene oxide and polyacrylamide) in water, and also the results of pilot studies received by authors systematized regularities of decrease in hydraulic losses of liquids in pressure head pipelines, and also influence on the size of effect of Toms of temperature, a hydrogen indicator of the pH environment, additives of salts and nonelectrolytes of various nature is defined.