Циркуляційна течія водного розчину поліакриламіду між коаксіальним циліндрами з гладкими поверхнями

2025;
: с. 93 – 98
https://doi.org/10.23939/jeecs2025.02.093
Надіслано: Жовтень 07, 2025
Переглянуто: Жовтень 31, 2025
Прийнято: Листопад 07, 2025

V. Orel, B. Pitsyshyn, V. Fasuliak. (2025). Circulation flow of polyacrylamide aqueous solution between coaxial cylinders with smooth surfaces. Energy Engineering and Control Systems, Vol. 11, No. 2, pp. 93 – 98. https://doi.org/10.23939/jeecs2025.02.093

1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»

Розглянуто змішувач з коаксіальним розташуванням внутрішнього та зовнішнього круглих циліндрів з гладкими поверхнями. При роботі змішувача між циліндрами утворюється циркуляційна течія з однаковими умовами руху по усій довжині кільцевого проміжку. Гладкі поверхні внутрішнього та зовнішнього вертикальними циліндрів зменшують можливість деструкції полімерного розчину як агента зменшення гідравлічного опору через велику швидкість обертання внутрішнього циліндра або/та зовнішнього циліндра. Гідродинаміку процесу перемішування водного розчину поліакриламіду (ПАА) з масовою концентрацією 100 ppm в проміжку між циліндрами, внутрішній з яких обертався, оцінювали залежністю критерію потужності NP від модифікованого критерію Рейнольдса Rem. Перемішування водного розчину ПАА відбувалося за ламінарного режиму зі зменшенням NP за певного фіксованого значення Rem порівняно з водою.

  1. Cherniuk, V. V., Pitsyshyn, B. S. (2019). Mixer. UA Patent No. 120181. (Retrieved on September 25, 2025) (in Ukrainian)
  2. Bilgen, E., Boulos, R. (1973). Functional Dependence of Torque Coefficient of Coaxial Cylinders on Gap Width and Reynolds Numbers. Journal of Fluids Engineering, 95 (1), 122–126. https://doi.org/10.1115/1.3446944
  3. Belokon, V., Kalashnikov, V. (1971). Polymer Additives and Turbulent Friction near Rough Surfaces. Nature. Physical Science, 229, 55–56. https://doi.org/10.1038/physci229055a0
  4. Kuo, J. T., Kovasznay, L. S. G. (1981). Drag Reducing Polymer in Helicoidal Flow. Journal of Fluids Engineering, 103(4), 491–496. https://doi.org/10.1115/1.3241757
  5. Anisimov, I. A., Mironov, B. P. (1980). Irreversibility of degradation of polymer solutions. Journal of Engineering Physics, 38, 141–142. https://doi.org/10.1007/BF00861867
  6. Kalashnikov, V. N. (1998). Dynamical similarity and dimensionless relations for turbulent drag reduction by polymer additives. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 75(2-3), 209–230. https://doi.org/10.1016/S0377-0257(97)00093-1
  7. Kargin, V. A. (Ed.) (1972). Polymer Encyclopedia. Vol. 1. Soviet Encyclopedia, Moscow. (in Russian)
  8. Boiko, V. S., Samoichuk, K. O., Tarasenko, V. H., Zahorko, N. P., Tsyb V. H. (2019). Processes and devices. Hydromechanical processes: Textbook. Dmytro Motornyi Tavria State Agrotechnological University, Melitopol. (in Ukrainian)
  9. Holland, F. A., Bragg, R. (1995). Fluid Flow for Chemical Engineers. Second Edition, Edward Arnold, London.
  10. Orel, V. I., Pitsyshyn, B. S., Popadiuk, I. Yu. (2019). Use of the mixer of modern construction for preparation of the polyacrylamide water solution in the Taylor-Couette flow. Scientific Bulletin of UNFU, 29 (9), 121–125. (in Ukrainian) https://doi.org/10.36930/40290921
  11. Bhambri, P., Fleck, B. (2016). Drag reduction using high molecular weight polymers in Taylor-Couette flow. International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development, 6 (1), 59–72.
  12. Rowin, W. A., Sanders, R. S., Ghaemi, S. (2018). A recipe for optimum mixing of polymer drag reducers. Journal of Fluids Engineering, 140 (11), 111402-1–111402-10. https://doi.org/10.1115/1.4040109.
  13. Groisman, A., Steinberg, V. (2001). Efficient mixing at low Reynolds numbers using polymer additives. Nature, 410, 905–908. https://doi.org/10.1038/35073524
  14. Zhuk, V. М. (1999). Regulation of the charge of a liquid in pipelines by introduction in a flow hydrodynamical active additives (PhD dissertation). Rivne. (in Ukrainian)
  15. Pitsyshyn, B. S., Orel, V. I. (2008). Application of a cylindrical rotor mixer for the preparation of polymer solutions for use in fire extinguishing. Bulletin of Lviv Polytechnic National University: Theory and Building Practice, 627, 172–178. (in Ukrainian)