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1、新疆大学硕十学位论文 高分子减阻剂性能评价与表征 提要: 本文介绍了高分子减阻剂在国内外的发展概况、 减阻剂的合成方法、 减阻机理及非牛顿流体的性征等， 所评价与表征的减阻剂是本体聚合和溶 液聚合方法的 减阻剂。 通过室内 环道和流变仪测试其减阻性能、 抗剪切性 能、 摩阻系数和流变性能， 研究浓度、 雷诺数、 分子量对减阻性能的影响。 采用旋转粘度计研究了高聚物溶液的流变行为， 并测定高聚物溶液的浓度 与粘度的关系以及温度与粘度的关系。 聚合物的特性对减阻效果的产生重要的影响。 本文对柔性高分子形态 在溶液性质上的表现，从分子量及分子量分布、旋转半径、特性粘度、水 力学体积 、 柔性链等几个
2、方面进行分析和探讨。 从根本上来说，分子结构 是决定减阻效率的主要因素，高效减阻剂应具有一定的分子结构和分子 量，因为减阻效果是与减阻剂分子在流体中的形态和几何长度密切相关 的。 原油输送目 前普遍采用的一种最为 经济有效的 方法是管输， 可以 采用 添加减阻剂法改善原油的流变性。 本文研究了彩南原油和高蜡原油的流变 行为，并分析减阻剂添加量、 温度与粘度的关系。另一方面， 采用博立飞 流变仪模拟原油的水力计算，为现场试验提供了依据。 关键词:减阻剂流变特性粘数 无规线团原油 新强大学硕士学位论文 T h e e v a l u a t i o na n dtoke no f thema c
3、r 0 mo l e c u l e D og Red u c t i o n Age n t S UMM叭RY :刀1 1 st extin盆 ro血c e sDRA 纽 场.dome s 6 candi n t e mati o n a l d e v e 10 P m e D l b ri e n y即ds ynt h 七 s i z e dm e 比 o ds of D R A叨 dd r a gr e d u c i 习 9 m e c b 如sm and 加n 一 N e w l onfluidetc， The D R A伽 beP 找 xl u c cdby us i ngthc
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11、 P e an d cxPe ri m e n t e d toP r 0 v id e for th “POt b a s l s. 血yw o r d 鱿D R 气R h e o 】 o g y ， bs t ri 川 i c v is cosi ty，R and o m伪1 】 ， C r u deof l 新珊大学硕士学位论文 符号说明 管流速度，回自 ; 户 流 体 粘 度 ， m Pajs: 卜 - 一 管的长 度， m : 小 一 一 管的 直径，川 m ; d u /d r ( ， ) -管内剪切速率，创， : t se 剪 切 应 力 ， N / mZ; D 响r-管内剪切速
12、率 一管流 有效 剪切 速率的修正 系数; 流变行为指数; 户 一 一 表 观 粘 度 ， m .P : 15 卜 一 一 流 体 密 度 再 咖 3 ; 片 一 一 重力加速 度，毗 2 ; R e ee雷诺数; N 瓜 一旋 转雷 诺数; D R 侃 卜 一 一 减阻率: 与 未加减阻 剂时流体的 流动摩阻系数; 场. 加入减阻剂后流体的流动摩阻系 数; Q DR-加入减阻 剂后的 流量， L 功 恤 ; 0 同一输送压力下未加减阻剂时的 流量， U 面. ; P o 在加剂流量下， 未加剂时的摩阻压降， Pa; 研 不加减阻剂时的基础摩阻压降， kP幻 砂片加入减阻剂后流体的摩阻压降，
13、k P a ; 粘度计角速度; A 对确定环道和流体为 常数: 丫 剪 切速率: 新福大学硕士学位论文 M卜一粘度计扭矩 从一一 教均相对分子质 量 材 卜 - P 均 相 对 分 子 质 量 材 衍 一 一重 均相对分子质量 几 凡 肠 几 相对分子质量分布宽 度指数 从一一之 均相对分子质量 机币 尸一 一 2 + 1 均相对分 子质量 左 一一转子半径 伪 】 - 一 特性粘数 C一一溶液浓度 界一一测定温度 c，摩阻系数 (s 尹 、 方 根 旋 转 半 径 M伪 卜一水力学体积 杏一一斜率增量 新疆大学硕士学位论文 学位论文独创性声明 本人声明， 所呈交的学 位论文系本人 在导师指导
14、下独立完成的研究成 果。文中依法引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容 未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果， 也不包含本人己用 于其他学位申 请的 论文或成果。 与我一同 工作的同志对本研究所做的 任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 本人如违反上述声明，愿意承担由此引发的一切责任和后果。 论 文 作 者 抓祷 阶 食日 期 种年 坷日 学位论文知识产权权属声明 本人的学位论文是在学期间在导师指导下完成的，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。 本人离校后发表或使用学位论文或与 该论文 直接相关的学术论文或成
15、 果时，署名单位仍然为新疆大学。 本学位论文属于:新疆大学 保 密团 ， 在 三 年 解 密 后 适 用 于 本 声 明 不保密 口。 ( 请在以上方框 论文作者签名: 导师签名 : : 种年妇/ ! 日 : 动年 月l( 日 新疆大学硕士学位论文 第一章 文献综述 L l减阻现象的发现和技术发 展 在流体中加入少量高分子聚合物，能在湍流状态下降低流动阻力， 这 种现象 称为高聚物减阻， 加入 其中 用于降 低流体流动阻 力的 化学 添加剂称 为 减阻 剂 ( drag r e d u cti onag cnt) ， 简 称D R A 。 减阻 剂 是 一 种 分 子 量 大于 百 万以 上的
16、 线性结构的 柔性高分子聚合物， 在流 体中 加入了 少 量这样的 聚合 物， 就会 使输量 增加， 阻 力减少。 运用添加减阻 剂的 方法进 行流体减阻是 众多减阻技术种类中应用最多的方法。 高聚物的湍流减阻是非牛顿流动所有异常现象中具有 技术经济及科 学意义的 现象 之一。 对高聚物减阻的研究， 有很高 的经济价 值， 对国民 经 济和国 防建设 有着重要的作用。 在工业部门 大量应 用的 管道系统中， 减小 摩阻， 就可以 大大降低运 行动力的消耗。 在管道输送原油 和成品 油的应用， 减少 长输送管 道的中间 泵站， 缩短码头的卸油时间， 提高工作 效率。 至今， 减阻 现象的 研究已 成为一门 涉及到流体力学、 流变 学、 高分 子化学和高分 子溶液的新的 边缘学科， 减阻现象在工程中的 应用也形成一门 独特的综合 性工程科学。 经过近 30 年的 研究与 应用实践， 美国 的 A R C O石油 公司、德国的 B A S F 公司等都相继开发出了性能更好、 成本更低的 减阻剂， 减阻应用技 术也得到相应的 发展。 这些，
