При нулевой концентрации эффекта снижения сопротивления, естественно, не наблюдается. Рост концентрации вызывает снижение сопротивления, которое оценивается обычно величиной
,
где Сf — коэффициент сопротивления при наличии полимерных добавок; Сf0 — коэффициент сопротивления в чистой воде.
Однако при достижении некоторого значения концентрации Сopt наблюдается максимальное значение ΔСf и дальнейшее увеличение концентрации раствора полимеров не приводит к росту снижения сопротивления. На кривой ΔСf =f(с) при с>сорt наблюдается как бы полочка. Это явление и получило название насыщения. Строго говоря, при с>сорt наблюдается небольшое снижение ΔСf, т. е. при с=сорt существует слабо выраженный максимум снижения сопротивления.
При больших концентрациях эффект Томса пропадает совсем. Более того, из-за роста молекулярной вязкости раствора может наблюдаться повышение сопротивления. Отмеченная особенность проиллюстрирована на рис. 6.12, где приведена зависимость ΔСf =f(с) для тела вращения. Концентрация «с» выражена в единицах ррm — одна весовая часть на миллион весовых частей.
|
|
Рис.6.12
Зависимость ΔСf =f(с) для тела вращения.
Величина оптимальной концентрации и соответствующего максимального снижения сопротивления зависит прежде всего от вида полимера, условий течения (внешняя или внутренняя задача, например), способа подачи полимера в поток. При обтекании пластин однородным раствором полиокса WSR-301 максимальное снижение сопротивления ΔСf=70% достигается при . Воздействие других факторов будет отражено в дальнейшем.