（湖南工业大学 机械工程学院，湖南 株洲 412007）

1 研究背景

自然界的水流中，常常伴随着一些泥沙、颗粒等其他杂质，因而固液两相流成为自然界水流运动最普遍的现象[1]。在能源、化工以及水利工程等领域中，固液两相流造成的问题普遍存在，如水利方面的水轮机磨损[2]、水沙运动、河床变化、管道输送磨损、泵的输送效率及磨损等问题[3]。在生产过程中，减少工业产能损耗、改善产能现有的能源利用率等问题，这也成为了研究管道流动减阻技术发展的主要动力。从第二次工业革命开始，经过前人的不懈努力，总结出了减少管道流动中的摩擦阻力是提升管道流动能量利用率的首要办法，常通过改变管路粗糙度物理性能和在输送的流体中加入微量的高分子材料或者表面活性减阻剂以减小管道与流体间的摩擦阻力[4]。但是在实际工作中，高分子材料由于易受水泵等器械的剪切作用而导致其机械降解[5]，从而失去了减阻作用。因而需要了解高分子材料的减阻特性。如蔡书鹏等[6]通过对表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（hexadecyl trimethyl ammonium bromide，HTAB）的减阻特性进行了研究，发现HTAB 水溶液在浓度增大的情况下能够抑制雷诺应力的发生，因而其减阻效果良好。并且HTAB 表面活性剂的抗降解能力比高分子聚合物的强，减阻效果更佳，更适合被运用在本次研究的开式流体输送系统中。

在流体中添加活性减阻剂以便减小摩擦的方法，现已在实际运用中受到了广泛的关注。……