RU2662502C1 - Turbulent rheometer - Google Patents
Turbulent rheometer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662502C1 RU2662502C1 RU2017115623A RU2017115623A RU2662502C1 RU 2662502 C1 RU2662502 C1 RU 2662502C1 RU 2017115623 A RU2017115623 A RU 2017115623A RU 2017115623 A RU2017115623 A RU 2017115623A RU 2662502 C1 RU2662502 C1 RU 2662502C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbulent
- rheometer
- pressure
- liquid
- fluid
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- -1 polymethylsiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/02—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material
- G01N11/04—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material through a restricted passage, e.g. tube, aperture
- G01N11/06—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material through a restricted passage, e.g. tube, aperture by timing the outflow of a known quantity
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Турбулентный реометр относится к области лабораторного оборудования, используемого для оценки эффективности применения противотурбулентных присадок (ПТП) за счет определения гидродинамических параметров течения жидкости в турбулентном потоке.A turbulent rheometer belongs to the field of laboratory equipment used to assess the effectiveness of the use of anti-turbulent additives (PTP) by determining the hydrodynamic parameters of the fluid flow in a turbulent flow.
Известен турбулентный реометр и способ определения эффективности ПТП, реализуемый посредством турбулентного реометра [Патент РФ на изобретение №2577797 Турбулентный реометр и способ определения эффективности противотурбулентных присадок, реализуемый посредством турбулентного реометра. Опубл. 20.03.16], включающий расходную емкость с шаровым краном, трубку Мариотта, трубку малого внутреннего диаметра для прохождения маловязкой углеводородной жидкости в турбулентном режиме течения, электромагнитный клапан с реле времени для задания отрезка времени открытия клапана, приемную емкость и технические весы для измерения массы жидкости в приемной емкости. Способ определения эффективности ПТП заключается в том, что в расходную емкость через шаровый кран заливают маловязкую углеводородную жидкость, закрывают шаровый кран для обеспечения поддержания постоянного давления в расходной емкости, задают посредством реле отрезок времени и запускают открытие электромагнитного клапана. После автоматического срабатывания реле времени, закрывается электромагнитный клапан, после чего взвешивают на технических весах наполненную приемную емкость. После этого вводят в жидкость ПТП в определенной концентрации, выполняют вышеперечисленные действия и вычисляют снижение гидродинамического сопротивления после введения ПТП. Вышеперечисленные действия выполняют для ряда значений концентраций ПТП в жидкости и затем оценивают эффективность ПТП, получая зависимость величины снижения гидродинамического сопротивления от значения концентрации ПТП.Known turbulent rheometer and a method for determining the effectiveness of PTP, implemented by means of a turbulent rheometer [RF Patent for the invention No. 2577797 Turbulent rheometer and a method for determining the effectiveness of anti-turbulent additives, implemented by a turbulent rheometer. Publ. 03/20/16], including a supply tank with a ball valve, a Mariotte tube, a small internal diameter tube for passing a low-viscosity hydrocarbon fluid in a turbulent flow mode, an electromagnetic valve with a time switch for setting the length of time the valve opens, a receiving tank and a technical scale for measuring the mass of liquid in the receiving tank. The method for determining the effectiveness of PTP is that a low-viscosity hydrocarbon liquid is poured into the supply container through a ball valve, the ball valve is closed to maintain a constant pressure in the supply tank, the time interval is set by means of a relay, and the electromagnetic valve opens. After the automatic operation of the time relay, the electromagnetic valve closes, and then the filled receiving tank is weighed on a technical balance. After that, the PTP is introduced into the liquid in a certain concentration, the above actions are performed, and the decrease in the hydrodynamic resistance after the introduction of the PTP is calculated. The above actions are performed for a number of concentrations of PTP in the liquid and then evaluate the effectiveness of the PTP, obtaining the dependence of the magnitude of the reduction in hydrodynamic resistance on the value of the PTP concentration.
Недостатком данного изобретения является отсутствие термостатированной рубашки, в результате чего нет возможности проводить испытания при фиксированной температуре, колебания температуры окружающего воздуха будут оказывать влияние на результаты измерений, также отсутствует возможность проводить испытания при повышенных температурах.The disadvantage of this invention is the lack of a thermostatically controlled jacket, as a result of which it is not possible to conduct tests at a fixed temperature, fluctuations in ambient temperature will affect the measurement results, and there is also no possibility to conduct tests at elevated temperatures.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату решением, взятым за прототип, является способ измерения величины снижения гидродинамического сопротивления и турбулентный реометр [Манжай В.Н. Турбулентное течение разбавленных растворов полимеров в цилиндрическом канале: Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора хим. наук: 02.00.06 / Томский гос. ун-т. - Томск, 2009. - 44 с.]. Рабочим участком реометра является стеклянный капилляр длиной около 1 м и диаметром от 2 до 5 мм. Жидкость вытекает через капилляр при постоянном давлении, создаваемом в ресивере с помощью баллона со сжатым газом. Верхний открытый конец трубки сообщается с рабочей камерой реометра, куда заливается исследуемая жидкость. Через другой конец, снабженный краном, жидкость имеет выход во внешнюю среду и далее попадает в приемник. В приемнике имеется емкость фиксированного объема. Мениск жидкости, двигаясь по мере заполнения приемника, включает и выключает электронный секундомер с помощью датчиков с фотодиодами. На турбулентном реометре замеряют время истечения фиксированного объема чистого растворителя и растворов полимера с различной концентрацией при одинаковых заданных перепадах давления ΔPs=ΔPp=const. Значение снижения гидродинамического сопротивления рассчитывают по формуле (1):The closest in technical essence and the achieved result solution, taken as a prototype, is a method of measuring the magnitude of the reduction in hydrodynamic resistance and a turbulent rheometer [Manzhay V.N. Turbulent flow of dilute polymer solutions in a cylindrical channel: Abstract of dissertation for the degree of Doctor of Chem. Sciences: 02.00.06 / Tomsk state. un-t - Tomsk, 2009. - 44 p.]. The working section of the rheometer is a glass capillary with a length of about 1 m and a diameter of 2 to 5 mm. Liquid flows out through the capillary at a constant pressure created in the receiver using a can of compressed gas. The upper open end of the tube communicates with the working chamber of the rheometer, where the test liquid is poured. Through the other end, equipped with a tap, the liquid has an outlet to the external environment and then enters the receiver. The receiver has a fixed capacity tank. The meniscus of fluid, moving as the receiver fills, turns the electronic stopwatch on and off using sensors with photodiodes. The turbulent rheometer measures the time of expiration of a fixed volume of pure solvent and polymer solutions with different concentrations at the same given pressure drops ΔP s = ΔP p = const. The hydrodynamic drag reduction value is calculated by the formula (1):
где ts - время истечения фиксированного объема растворителя (без ПТП), tp - время истечения того же объема раствора полимера при том же давлении.where t s is the expiration time of a fixed volume of solvent (without PTP), t p is the expiration time of the same volume of polymer solution at the same pressure.
Недостатком такой конструкции реометра является невозможность проведения испытания турбулентных потоков при температуре жидкости выше температуры ее кипения, так как в таком случае при открытии электромагнитного клапана в капилляр вместо жидкости попадает газообразная фаза, и турбулентный поток жидкости не формируется.The disadvantage of this design of the rheometer is the impossibility of testing turbulent flows at a liquid temperature above its boiling point, since in this case, when the electromagnetic valve is opened, a gaseous phase enters the capillary instead of the liquid, and a turbulent liquid flow is not formed.
Высокие испытательные температуры необходимы при испытании растворов ПТП, предназначенных для закачки в скважины глубиной более 1500 м с высокой скоростью течения.High test temperatures are necessary when testing PTP solutions intended for injection into wells with a depth of more than 1,500 m with a high flow rate.
Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции турбулентного реометра, позволяющей проводить измерения в условиях температуры испытуемой среды выше температуры ее кипения.The objective of the present invention is to develop the design of a turbulent rheometer, allowing measurements at a temperature of the test medium above its boiling point.
Для решения поставленной задачи предлагается:To solve this problem, it is proposed:
Турбулентный реометр, включающий расходную емкость и капилляр, оборудованные рубашкой для циркуляции термостатирующей жидкости, напорную магистраль, термостат, термопару и регистратор для контроля температуры исследуемой жидкости, приемную емкость под расчетным избыточным давлением, емкость для слива испытанной жидкости, шаровые краны для подачи и слива исследуемой жидкости и азота, редукторы для создания необходимого давления в расходной и приемной емкостях, тензометрический датчик для измерения времени истечения жидкости, аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер.A turbulent rheometer including a supply tank and a capillary equipped with a jacket for circulating thermostatic fluid, a pressure line, a thermostat, a thermocouple and a recorder for monitoring the temperature of the test fluid, a receiving tank under the design gauge pressure, a tank for draining the tested fluid, ball valves for feeding and draining the test liquid and nitrogen, pressure reducers to create the necessary pressure in the supply and receiving tanks, strain gauge sensor for measuring the time of fluid flow, analog -Digital converter PC.
Технический результат достигается за счет того, что при истечении жидкости с температурой выше температуры ее кипения через капилляр в приемную емкость, находящуюся под расчетным избыточным давлением, не происходит образования газообразной фазы, в отличие от истечения жидкости в атмосферу, когда жидкость переходит в газообразное состояние и турбулентный поток жидкости не формируется. Экспериментально определено, что при избыточном начальном давлении в капилляре и приемной емкости жидкость при высокой температуре не переходит в газообразное состояние и способна перемещаться в турбулентном потоке по капилляру. При этом во время проведения испытания давление в расходной емкости корректируется на величину давления в приемной емкости, в результате чего перепад давления АР остается величиной постоянной.The technical result is achieved due to the fact that when a fluid flows with a temperature above its boiling point through a capillary into a receiving tank under the design gauge pressure, a gaseous phase does not form, unlike a fluid flows into the atmosphere when the fluid goes into a gaseous state and no turbulent fluid flow is formed. It was experimentally determined that with an excess initial pressure in the capillary and the receiving tank, the liquid does not go into a gaseous state at high temperature and is able to move in a turbulent flow through the capillary. At the same time, during the test, the pressure in the supply tank is adjusted by the pressure in the receiving tank, as a result of which the pressure drop AR remains constant.
На фиг. представлена схема турбулентного реометра.In FIG. a diagram of a turbulent rheometer is presented.
Турбулентный реометр, включает в себя баллон с азотом (1), ресивер (2), напорную магистраль (3), расходную емкость (4) и капилляр (5), оборудованные рубашкой, термостат (6), термопару (7), тензометрический датчик (8), аналого-цифровой преобразователь (9), персональный компьютер (10), приемную емкость (11), емкость для слива испытанной жидкости (12), редукторы Р1 и Р2, шаровые краны К1-К7.A turbulent rheometer includes a cylinder with nitrogen (1), a receiver (2), a pressure line (3), a supply tank (4) and a capillary (5) equipped with a jacket, a thermostat (6), a thermocouple (7), and a strain gauge (8), analog-to-digital converter (9), personal computer (10), receiving tank (11), tank for draining the tested fluid (12), gearboxes P1 and P2, ball valves K1-K7.
Определение гидродинамической эффективности ПТП с использованием заявляемого реометра осуществляется следующим образом.The determination of the hydrodynamic effectiveness of PTP using the inventive rheometer is as follows.
За основу реометра для испытания взят капилляр диаметром 1,2 мм длиной 850 мм. Течение жидкости в капилляре осуществляется при постоянном перепаде давления (ΔР=8 МПа). Капилляр и расходная емкость для исследуемой жидкости оборудованы рубашкой, через которую из термостата циркулирует полиметилсилоксановая термостатирующая жидкость (ПМС-100). Контроль температуры исследуемой жидкости осуществляется термопарой и вторичным прибором Термодат-12К5 (регистратором).The capillary with a diameter of 1.2 mm and a length of 850 mm was taken as the basis of the rheometer for testing. The fluid flow in the capillary is carried out at a constant pressure drop (ΔP = 8 MPa). The capillary and the supply tank for the test fluid are equipped with a jacket through which the polymethylsiloxane thermostatic fluid (PMS-100) circulates from the thermostat. The temperature of the studied liquid is controlled by a thermocouple and a secondary Thermodat-12K5 device (recorder).
Порядок проведения исследования.The order of the study.
При закрытом кране К1 открывают кран К2, заливают через воронку исследуемую жидкость объемом 200-250 мл и закрывают кран К2.When the K1 valve is closed, the K2 valve is opened, the test liquid with a volume of 200-250 ml is poured through the funnel and the K2 valve is closed.
Запускают циркуляцию термостатирующей жидкости через рубашку расходной емкости и капилляра, исследуемая жидкость и капилляр термостатируют в течение 30 минут.The thermostatic fluid is circulated through the jacket of the supply tank and capillary, the test fluid and the capillary are thermostated for 30 minutes.
При закрытом кране Кб открывают краны К4 и К3, через редуктор Р1 из баллона с азотом в ресивер и напорную магистраль подают азот, создавая необходимое давление.When the KB valve is closed, the K4 and K3 valves are opened, nitrogen is supplied through the reducer P1 from the nitrogen tank to the receiver and the pressure line, creating the necessary pressure.
При закрытых кранах К5 и К7 открывают кран К6 и с помощью редуктора Р2 создают необходимое давление в приемной емкости. Открывают кран К1 и создают необходимое давление в расходной емкости с испытуемой жидкостью. Включают аналого-цифровой преобразователь и системы записи, открывают кран К8 и производят слив исследуемого образца жидкости через капилляр в приемную емкость для отработанного раствора с заданным перепадом давления. Измерение времени истечения жидкости производят с помощью тензометрического датчика, опрашиваемого аналого-цифровым преобразователем (АЦП) с частотой 0,5-1 кГц. Полученный цифровой сигнал регистрируют на персональном компьютере, где его обрабатывают с помощью программного обеспечения и выводят результат в виде таблицы данных или графика на монитор.When the valves K5 and K7 are closed, the valve K6 is opened and with the help of a reducer P2, the necessary pressure is created in the receiving tank. Open the valve K1 and create the necessary pressure in the supply tank with the test fluid. The analog-to-digital converter and recording systems are turned on, the K8 valve is opened and the test sample of the liquid is drained through the capillary into the receiving tank for the spent solution with a given pressure drop. The measurement of the flow time of the liquid is carried out using a strain gauge interrogated by an analog-to-digital converter (ADC) with a frequency of 0.5-1 kHz. The received digital signal is recorded on a personal computer, where it is processed using software and the result is displayed in the form of a data table or graph on the monitor.
Гидродинамическая эффективность ПТП оценивается по относительной величине снижения гидродинамического сопротивления DR. Величина DR является отношением разности коэффициентов сопротивления чистого растворителя и полимерного раствора (Δλ=λs-λp) к значению коэффициента сопротивления растворителя (Δs) и рассчитывается по формуле (2):The hydrodynamic efficiency of PTP is estimated by the relative magnitude of the decrease in the hydrodynamic resistance DR. The value of DR is the ratio of the difference between the resistance coefficients of the pure solvent and the polymer solution (Δλ = λ s -λ p ) to the value of the solvent resistance coefficient (Δs) and is calculated by the formula (2):
На реометре замеряется время истечения чистого растворителя -дистиллированной воды и раствора ПТП при одинаковых заданных перепадах давления между концами капиллярной трубки ΔPs=ΔРp=const.The rheometer measures the time of the outflow of a pure solvent, distilled water and an anti-TB solution, at the same specified pressure drops between the ends of the capillary tube ΔP s = ΔР p = const.
С учетом последнего условия формула (2) для расчета DR уплощается до вида (3):Taking into account the last condition, formula (2) for calculating DR is flattened to the form (3):
где ts и tp - время истечения фиксированного объема чистого растворителя и раствора полимера, соответственно, через капилляр в турбулентном режиме течения, t=τ2-τ1.where t s and t p are the expiration times of a fixed volume of pure solvent and polymer solution, respectively, through a capillary in a turbulent flow regime, t = τ2-τ1.
Пример 1. Проведение испытания при температуре 25°C.Example 1. Testing at a temperature of 25 ° C.
Измеряли время истечения 230 мл дистиллированной воды из расходной емкости, находящейся под избыточным давлением 8 МПа, в приемную емкость, находящуюся под атмосферным давлением. При созданном таким образом перепаде давлений между концами капиллярной трубки 8 МПа время истечения воды составило 9551 мс.The flow time of 230 ml of distilled water was measured from a supply tank under an overpressure of 8 MPa to a receiving tank under atmospheric pressure. With the pressure differential thus created between the ends of the capillary tube of 8 MPa, the time of water outflow was 9551 ms.
Измеряли время истечения 230 мл 0,05% водного раствора ПТП из расходной емкости, находящейся под избыточным давлением 8 МПа, в приемную емкость, находящуюся под атмосферным давлением. При созданном таким образом перепаде давлений между концами капиллярной трубки 8 МПа время истечения образца составило 4842 мс.The flow time of 230 ml of a 0.05% PTP aqueous solution was measured from a supply tank under an overpressure of 8 MPa to a receiving tank under atmospheric pressure. With the pressure difference thus created between the ends of the capillary tube of 8 MPa, the sample outflow time was 4842 ms.
Эффект снижения гидродинамического сопротивления (DR) от применения ПТП, рассчитанный по приведенной формуле (2), составил 74,6%.The effect of reducing the hydrodynamic resistance (DR) from the use of PTP, calculated by the above formula (2), was 74.6%.
Пример 2. Проведение испытания при температуре 25°C.Example 2. Testing at a temperature of 25 ° C.
Измеряли время истечения 230 мл дистиллированной воды из расходной емкости, находящейся под избыточным давлением 9 МПа, в приемную емкость, находящуюся под избыточным давлением 1 МПа. При созданном таким образом перепаде давлений ΔР между концами капиллярной трубки 8 МПа время истечения воды составило 9595 мс.The outflow time of 230 ml of distilled water was measured from a supply tank under an overpressure of 9 MPa to a receiving tank under an overpressure of 1 MPa. With the pressure difference ΔР thus created between the ends of the capillary tube of 8 MPa, the water discharge time was 9595 ms.
Разница во времени истечения дистиллированной воды в примерах 1 и 2 составила менее 0,5%.The difference in the time of the outflow of distilled water in examples 1 and 2 was less than 0.5%.
Измеряли время истечения 230 мл 0,05% водного раствора ПТП из расходной емкости, находящейся под избыточным давлением 9 МПа, в приемную емкость, находящуюся под избыточным давлением 1 МПа. При созданном таким образом перепаде давлений между концами капиллярной трубки 8 МПа время истечения образца составило 4887 мс.The flow time of 230 ml of a 0.05% PTP aqueous solution was measured from a supply tank under a pressure of 9 MPa to a receiving tank under a pressure of 1 MPa. With the pressure difference thus created between the ends of the capillary tube of 8 MPa, the sample outflow time was 4887 ms.
Эффект снижения гидродинамического сопротивления (DR) от применения ПТП, рассчитанный по приведенной формуле (2), составил 74,1%.The effect of reducing the hydrodynamic resistance (DR) from the use of PTP, calculated by the above formula (2), was 74.1%.
Разница в эффекте снижения гидродинамического сопротивления (DR) в примерах 1 и 2 составила менее 0,7%.The difference in the effect of reducing the hydrodynamic resistance (DR) in examples 1 and 2 was less than 0.7%.
Пример 3. Проведение испытания при температуре 140°C.Example 3. Testing at a temperature of 140 ° C.
Измеряли время истечения 230 мл дистиллированной воды из расходной емкости, находящейся под избыточным давлением 8 МПа, в приемную емкость, находящуюся под атмосферным давлением. При созданном таким образом перепаде давлений между концами капиллярной трубки 8 МПа измерение времени истечения невозможно в связи с фазовым переходом воды в капилляре в парогазовую фазу. Эффект снижения гидродинамического сопротивления противотурбулентными присадками в данных условиях экспериментально не реализуем.The flow time of 230 ml of distilled water was measured from a supply tank under an overpressure of 8 MPa to a receiving tank under atmospheric pressure. With the pressure difference thus created between the ends of the capillary tube of 8 MPa, the measurement of the expiration time is impossible due to the phase transition of water in the capillary to the vapor-gas phase. The effect of reducing the hydrodynamic resistance of anti-turbulent additives under these conditions is not experimentally realized.
Пример 4. Проведение испытания при температуре 140°C.Example 4. Testing at a temperature of 140 ° C.
Измеряли время истечения 230 мл дистиллированной воды из расходной емкости, находящейся под избыточным давлением 9 МПа, в приемную емкость, находящуюся под избыточным давлением 1 МПа. При созданном таким образом перепаде давлений ΔР между концами капиллярной трубки 8 МПа время истечения воды составило 9679 мс.The outflow time of 230 ml of distilled water was measured from a supply tank under an overpressure of 9 MPa to a receiving tank under an overpressure of 1 MPa. With the pressure difference ΔР thus created between the ends of the capillary tube of 8 MPa, the time of water outflow was 9679 ms.
Измеряли время истечения 230 мл 0,05% водного раствора ПТП из расходной емкости, находящейся под избыточным давлением 9 МПа, в приемную емкость, находящуюся под избыточным давлением 1 МПа. При созданном таким образом перепаде давлений между концами капиллярной трубки 8 МПа время истечения образца составило 5147 мс.The flow time of 230 ml of a 0.05% PTP aqueous solution was measured from a supply tank under a pressure of 9 MPa to a receiving tank under a pressure of 1 MPa. With the pressure difference thus created between the ends of the capillary tube of 8 MPa, the sample outflow time was 5147 ms.
Эффект снижения гидродинамического сопротивления (DR) от применения ПТП, рассчитанный по приведенной формуле (2), составил 71,7%.The effect of reducing the hydrodynamic resistance (DR) from the use of PTP, calculated by the above formula (2), was 71.7%.
Результаты экспериментов свидетельствуют о возможности применения реометра для количественной оценки эффективности снижения гидродинамического сопротивления растворами ПТП в турбулентном потоке жидкости при температуре выше температуры ее кипения.The experimental results indicate the possibility of using a rheometer to quantify the effectiveness of reducing the hydrodynamic resistance of PTP solutions in a turbulent fluid flow at a temperature above its boiling point.
Описания устройства турбулентного реометра, характеризующегося признаками, идентичными всем признакам заявляемого решения, в источниках информации не обнаружено. Это позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию изобретения "новизна".Descriptions of the device of a turbulent rheometer, characterized by features identical to all the features of the proposed solution, were not found in the information sources. This allows us to conclude that the solution meets the criteria of the invention of "novelty."
Достижение заявляемого технического эффекта возможно только при использовании всех существенных признаков предлагаемого решения в совокупности, что обеспечивает соответствие его критерию изобретения "изобретательский уровень".Achieving the claimed technical effect is possible only when using all the essential features of the proposed solution in the aggregate, which ensures compliance with the criteria of the invention "inventive step".
Предлагаемое решение имеет следующие преимущества.The proposed solution has the following advantages.
1. Возможность проводить испытания ПТП в турбулентных потоках жидкости в широком интервале чисел Рейнольдса, с высокой точностью измерения времени истечения, при температурах выше температуры ее кипения и при перепадах давления в капилляре до 12 МПа.1. The ability to test PTP in turbulent fluid flows in a wide range of Reynolds numbers, with high accuracy in measuring the expiration time, at temperatures above its boiling point and at pressure drops in the capillary up to 12 MPa.
2. Применение АЦП позволяет получать данные с точностью измерения до 1000 раз/сек.2. The use of the ADC allows you to receive data with measurement accuracy up to 1000 times / sec.
3. Возможность обработки полученных данных с помощью программного обеспечения ПК.3. The ability to process received data using PC software.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115623A RU2662502C1 (en) | 2017-05-03 | 2017-05-03 | Turbulent rheometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115623A RU2662502C1 (en) | 2017-05-03 | 2017-05-03 | Turbulent rheometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2662502C1 true RU2662502C1 (en) | 2018-07-26 |
Family
ID=62981708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017115623A RU2662502C1 (en) | 2017-05-03 | 2017-05-03 | Turbulent rheometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2662502C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110459076A (en) * | 2019-08-02 | 2019-11-15 | 湘潭大学 | A kind of fluid boundary layer separation visual experimental apparatus with CFD analogue system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU257136A1 (en) * | Г. М. Павлов, В. А. Нелидов, И. М. Сапожников , Н. Г. Павлов | CAPILLARY VISCOSYMETER | ||
| US4302965A (en) * | 1979-06-29 | 1981-12-01 | Phillips Petroleum Company | Viscometer |
| GB2162954A (en) * | 1984-07-18 | 1986-02-12 | Nat Res Dev | Viscometers |
| US4750359A (en) * | 1979-06-29 | 1988-06-14 | Phillips Petroleum Company | Viscometer |
| US4916678A (en) * | 1979-06-29 | 1990-04-10 | Phillips Petroleum Company | Viscometer |
-
2017
- 2017-05-03 RU RU2017115623A patent/RU2662502C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU257136A1 (en) * | Г. М. Павлов, В. А. Нелидов, И. М. Сапожников , Н. Г. Павлов | CAPILLARY VISCOSYMETER | ||
| US4302965A (en) * | 1979-06-29 | 1981-12-01 | Phillips Petroleum Company | Viscometer |
| US4750359A (en) * | 1979-06-29 | 1988-06-14 | Phillips Petroleum Company | Viscometer |
| US4916678A (en) * | 1979-06-29 | 1990-04-10 | Phillips Petroleum Company | Viscometer |
| GB2162954A (en) * | 1984-07-18 | 1986-02-12 | Nat Res Dev | Viscometers |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110459076A (en) * | 2019-08-02 | 2019-11-15 | 湘潭大学 | A kind of fluid boundary layer separation visual experimental apparatus with CFD analogue system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7752895B2 (en) | Method for using an alternate pressure viscometer | |
| US8881577B1 (en) | Method and system for analysis of rheological properties and composition of multi-component fluids | |
| CN101566611B (en) | Method for quickly measuring acid value of lubricating oil by thermometric titration | |
| US20080127717A1 (en) | Alternative pressure viscometer device | |
| CN107831103B (en) | A kind of precision assessment method of pressure pulse decaying gas permeability test device | |
| US9255871B2 (en) | Measuring process of dynamic viscosity of heavy live crude from the reservoir pressure up to atmospheric pressure, including bubble point pressure, based on an electromagnetic viscometer | |
| RU2662502C1 (en) | Turbulent rheometer | |
| CN112505085A (en) | Method for measuring porosity effective stress coefficient based on nuclear magnetic resonance | |
| CN104535421A (en) | Detecting instrument and method for performance of cross-linked polymer gel | |
| CN108007822B (en) | High-temperature high-shear dynamic viscosity measuring method and measuring instrument | |
| RU2529455C1 (en) | Method to determine thermal volume expansion coefficient of liquid | |
| RU2601615C1 (en) | Method for determining volume of non-tight tank | |
| RU2577797C1 (en) | Turbulent rheometer and method of determining efficiency of anti-turbulence additive (ata), implemented by turbulent rheometer | |
| Harangus et al. | Mass-Measurement-based Automatization of the Engler-Viscometer | |
| Dutta et al. | Development of ultrasonic kinematic viscometer based on liquid flow through bottom hole | |
| RU164946U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING PARAMETERS OF LOW-VISCOUS AND VISCOUS FLUIDS IN A PIPELINE | |
| RU2618504C1 (en) | Method of body density determining | |
| CN207502445U (en) | A kind of oil truck is unloaded water content metering device | |
| RU175813U1 (en) | A device for determining the saturation pressure of oil and determining the pressure of the beginning of boiling condensate | |
| EP2278326A1 (en) | Method for measuring the cryoscopic point of milk and its by-products with thermistor device | |
| RU2748725C1 (en) | Method for determining the surface tension coefficient of a liquid by express analysis | |
| AU2017100394A4 (en) | An innovative apparatus for performing sink test to evaluate the wettability of powder materials | |
| RU2515122C1 (en) | Stationary durometer for measurement of hardness of metal samples under negative temperature | |
| RU148393U1 (en) | DEVICE FOR REPRODUCTION AND TRANSFER OF UNITS OF MASS CONCENTRATION OF OXYGEN AND HYDROGEN IN LIQUID MEDIA | |
| RU2747460C1 (en) | Method for determining the surface tension coefficient of a liquid by comparative analysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190504 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210311 |