德國(guó)PSL 湍流流變儀TR用于研究管道系統(tǒng)中的流動(dòng)改進(jìn)劑

湍流流變儀

流動(dòng)改進(jìn)劑的研究

來(lái)自PSL Systemtechnik的湍流流變儀(TR)是一種全自動(dòng)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng),用于研究管道系統(tǒng)(例如管道)中的流動(dòng)改進(jìn)劑(減阻劑-DRA)。

特征

  • 雷諾數(shù)在90秒內(nèi)的測(cè)試范圍
  • 3升樣品足以滿足不同的雷諾數(shù)
  • 雷諾數(shù)固定的0.5升樣品就足夠了
  • 最小剪切力
  • 可以使用不同的管道長(zhǎng)度和直徑

應(yīng)用領(lǐng)域

  • DRA有效性調(diào)查
  • DRA穩(wěn)定性測(cè)試
  • DRA的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化
  • 管道中流動(dòng)行為的研究
  • 質(zhì)量控制

當(dāng)將諸如原油和水之類的液體通過(guò)管道或管道泵送進(jìn)行運(yùn)輸時(shí),始終存在流動(dòng)阻力。通過(guò)添加流動(dòng)改進(jìn)劑,可以顯著降低湍流。這使得有可能在降低泵送功率或能量供應(yīng)的情況下保持管道中的先前運(yùn)輸量,或者通常更令人感興趣的是,以相同的泵送速度增加流量并因此增加現(xiàn)有管道系統(tǒng)中的運(yùn)輸量。?

湍流變儀使您能夠在從雷諾數(shù)到120,000的整個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行一次測(cè)試來(lái)測(cè)試樣品的流動(dòng)行為。嘗試大約需要90秒。您需要3升的雷諾數(shù)斜坡進(jìn)行測(cè)試。在固定雷諾數(shù)的實(shí)驗(yàn)中,甚至只有0.5升。常規(guī)湍流變儀需要整個(gè)實(shí)驗(yàn)室房間或在公司場(chǎng)所外部設(shè)置。這些設(shè)備每次實(shí)驗(yàn)大約需要80升,并且一次只能檢查一個(gè)雷諾數(shù)。這樣不僅可以節(jié)省大約一個(gè)月的測(cè)試時(shí)間,而且還可以節(jié)省大量樣品。

該系統(tǒng)同時(shí)具有緊湊的設(shè)計(jì),可在測(cè)試系列中節(jié)省大量時(shí)間。帶有用戶軟件的集成式PC可以輕松處理,監(jiān)視和評(píng)估測(cè)試系列。
湍流流變儀的測(cè)量原理是使樣品活塞運(yùn)動(dòng)的液壓活塞。這避免了測(cè)試流體與液壓流體之間的任何接觸。

管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)和操作中的一個(gè)重要方面是介質(zhì)的流動(dòng)阻力。可以通過(guò)多種措施來(lái)大大減少它。除了在結(jié)構(gòu)和財(cái)務(wù)上安裝壁面粗糙度和其他元素的復(fù)雜方法外,添加添加劑(減阻劑)(例如纖維,表面活性劑,尤其是油溶性或水溶性聚合物)也是減少阻力的經(jīng)典方法。

使用PSL Systemtechnik全新開(kāi)發(fā)的全自動(dòng)湍流變儀,可以詳細(xì)檢查流量改進(jìn)劑(減阻劑)的有效性和穩(wěn)定性。它可以開(kāi)發(fā)減阻劑,以及在實(shí)際條件下選擇和測(cè)試最佳劑量。

獨(dú)特的無(wú)剪切進(jìn)樣機(jī)制以增加的流速將樣品泵送通過(guò)模型管線。這意味著雷諾數(shù)也增加。沿管道的壓降由幾個(gè)等距且無(wú)剪切的傳感器測(cè)量。

壓降隨著層流區(qū)域中的雷諾數(shù)線性增加,當(dāng)達(dá)到湍流相時(shí)急劇增加。通過(guò)使用多個(gè)傳感器,也可以進(jìn)行空間分辨的測(cè)量。

減阻器的加入有兩個(gè)作用:一方面,減小了流動(dòng)阻力,從而減小了壓降;另一方面,僅在較高的雷諾數(shù)下才產(chǎn)生湍流。

減阻器的有效性來(lái)自測(cè)量結(jié)果的比較。

減阻劑的穩(wěn)定性是通過(guò)對(duì)同一樣品運(yùn)行幾次測(cè)試序列來(lái)檢查的。通過(guò)在模型管道中安裝具有明確定義的剪切速率的流動(dòng)障礙物,可以表示任何實(shí)際條件。

湍流流變儀的雷諾數(shù)達(dá)到120,000。可以將模型管道的溫度控制在-10°C至+80°C的范圍內(nèi)。

將樣品泵送通過(guò)小直徑測(cè)試毛細(xì)管。這使測(cè)試條件具有非常可變的流量和廣泛的雷諾數(shù)。所需要的只是少量樣品。

可以通過(guò)直接壓力測(cè)量或計(jì)算毛細(xì)管各個(gè)段中的壓差損失來(lái)觀察DRA的影響。通過(guò)比較添加和不添加DRA的壓力損失,直接顯示了它們的影響。流量可變時(shí),只需一次測(cè)試即可分析不同的雷諾數(shù)。自動(dòng)重復(fù)測(cè)試允許調(diào)查DRA的長(zhǎng)期行為。

為了確保獲得最佳的測(cè)量結(jié)果,TR的設(shè)計(jì)沒(méi)有邊緣或直徑變化。活塞和活塞頭的特殊幾何形狀使在注射部位的加速度值恒定,從而使剪切力最小化。液壓填充和排空測(cè)試毛細(xì)管使得可以省去泵。測(cè)試毛細(xì)管,樣品筒和樣品容器均受溫度控制。根據(jù)樣品粘度,可以使用不同的毛細(xì)管長(zhǎng)度和直徑。

記錄的測(cè)量數(shù)據(jù)可以導(dǎo)入Excel并進(jìn)行評(píng)估。使用可選的軟件工具可以使評(píng)估更加容易。


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