Цель и задачи проекта
Экспериментальное исследование турбулентных потоков эластовязкопластичных жидкостей в цилиндрической трубе на примере растворов Carbopol с акцентом на влияние реологических свойств жидкости на характеристики турбулентности, механизмы передачи энергии и закономерности перехода от ламинарного режима к турбулентному.
Для достижения цели в рамках проекта решаются следующие задачи:
1. Проведение экспериментальных исследований течения в трубе
с использованием растворов Carbopol различной концентрации, включая анализ профилей средней скорости при различных числах Рейнольдса и оценку влияния реологических свойств жидкости на характеристики турбулентного потока.
2. Определение и анализ реологических свойств исследуемых жидкостей,
включая оценку влияния концентрации Carbopol на вязкие, упругие и пластичные свойства жидкости, а также на формирование зон слаботекучего или неразрушенного флюида.
> 3. Проведение спектрального анализа флуктуаций скорости
с использованием современных методов измерения, включая PIV и LDA, для выявления механизмов передачи энергии от крупных масштабов движения к малым в турбулентном потоке.
> 4. Статистический анализ флуктуаций скорости
с целью определения закономерностей, связанных с влиянием концентрации Carbopol и числа Рейнольдса на распределение и интенсивность пульсаций скорости.
> 5. Теоретическое обоснование и численное моделирование исследуемой задачи,
направленные на интерпретацию экспериментальных данных, описание перехода от ламинарного течения к турбулентному и объяснение возможной асимметрии профилей осевой скорости.
> 6. Сопоставление экспериментальных, теоретических и численных результатов
для формирования целостного понимания динамики турбулентных потоков эластовязкопластичных жидкостей в цилиндрической трубе.