Экспериментальные исследования течения водоуглеводородных и биологических дисперсий в микроканалах

• Автор: Рахимов, Артур Ашотович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 183 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Дисперсные системы и их гидродинамические свойства
1.1. Характеристика и классификация дисперсных систем
1.2. Реология неныотоновских сред
1.2.1. Вязкопластичные среды
1.2.2. Псевдопластичные среды
1.2.3. Дилатантные жидкости
1.2.4. Реологические модели нелинейно-вязких сред
1.3. Общие представления об эмульсиях
1.4. Теоретические модели вязкости дисперсных систем и сравнение с экспериментом
1.5. Экспериментальное определение реологических свойств
1.6. Течение суспензии в микроканалах
1.7. Реологические параметры водоуглеводородиых эмульсий различных по дисперсному составу и концентрации
1.8. Тестирование простейших эмульгаторов с дистиллированной водой и гексаном на образование обратных эмульсий
1.9. Выводы по проделанным экспериментальным работам
Глава 2. Течение эмульсии в цилиндрическом микроканале и объёмной пористой структуре
2.1. Состав и способ приготовления эмульсий, методика эксперимента
2.2. Особенности течения в капилляре и реология эмульсий

2.3. Изучение течения в кернах
2.4. Течение эмульсий через цилиндрический микроканал с плавным
сужением, изучение влияния механических включений
2.5. Предполагаемый физический механизм запирания
2.6. Проверка гипотезы механизма запирания, методика и результаты эксперимента, выводы
Глава 3. Радиальное течение эмульсии в модели трещины ячейке
Хили — Шоу
3.1. Особенности радиального течения
3.2. Экспериментальная установка
3.3. Реологические свойства водонефтяной дисперсии
3.4. Динамическое запирание при радиально-расширяющемся течении
3.5. Механические способы воздействия на запертую эмульсионную структуру
3.6. Влияние вращения пластины на состояние запирания
3.7. Сравнительный анализ проведенных экспериментов
3.8. Влияние УЗ воздействия на состояние запирания
3.9. Динамическое запирание при радиально-сходящемся течении
3.10. Микропотоки при радиально-расширяющемся и -сходящемся течениях эмульсии
3.11. Адаптации микромодели трещины и пористой структуры к условиям трещиноватых коллекторов нефти и газа
3.12. Изучение вытеснения нефтей и эмульсий водой при радиально-расширяющемся течении

Глава 4. Особенности течения биологической дисперсии - крови в цилиндрических микроканалах
4.1. Введение. Вязкость крови
4.2. Проведение эксперимента. Методы и материалы
4.3. Горизонтальное движение крови в капилляре с сужением
4.4. Горизонтальное движение крови в капилляре 100 мкм
4.5. Движение крови в вертикальном направлении
4.6. Заключение по течению крови в капиллярах
Глава 5. Микроканалы различной геометрии, изготовленные методами мягкой фотолитографии
5.1. Изготовление микроканала
5.2. Экспериментальное установка для движения жидкости в микроканалах, изготовленных методом мягкой фотолитографии
5.3. Проведение экспериментальных исследований
Заключение
Литература

также выжимание дисперсионной среды из области между пузырьками до тех пор, пока не возникают «черные пленки». Симметричные чёрные пленки, разделяющие отдельные части одной фазы, термодинамически метастабильны. Но практически их устойчивость не ограничена во времени, поскольку для разрушения (прорыва) пленки необходимо преодолеть потенциальный энергетический барьер. Их толщина может уменьшатся до размеров бислоя [32]. В результате пенная структура локально переходит в «отвердевшее» состояние, авторы предполагают, что подобное должно происходить и в концентрированных эмульсиях. Приведенный механизм используется для объяснения существующего предела текучести в пенах и эмульсиях. При значении напряжения ниже критического напряжения пенная структура сохраняет упругость, если напряжение выше критического -движется как жидкость. В случае исследованных в нашей работе эмульсий, судя по измеренным реологическим характеристикам, значение критического напряжения сдвига пренебрежимо мало по сравнению с напряжениями сопровождающими эффект динамического запирания.
Л0+5Л А
скольжение утончение
У, , У ч, ? ,>
Л И <3 Э Рс
у Л к «
Рис. 1.4. а) Схематическое представление образования и утончения пленки пены между двумя соседними пузырьками в сдвиговом течении, б) схематическое представление двух элементарных процессов, определяющих динамику пленки при сдвиге пены - скольжение поверхности пленки