Предсказание релаксационных эффектов в рабочих средах углеводородного состава при высоких давлениях

Сергей Николаевич Редников, Катарина Валерьевна Найгерт, Людмила Александровна Прокудина

Аннотация


В статье рассматривается реология углеводородных рабочих сред гидравлических систем. Авторами описываются релаксационные процессы, протекающие в рабочих жидко-стях гидравлических приводов высокого давления. Производится анализ влияния структуры молекулярных цепей углеводородных соединений, расположение радикальных групп в углеродной цепи, на реологические характеристики, такие как вязкость и плотность, и ре-лаксационные процессы. Приводятся результаты расчета изменения реологических свойств при высоких давлениях для изомеров гексана и октана. Экспериментально под-тверждены значимые различия вязкости и плотности изомеров исследуемых веществ. Определены значения Ван-дер-Вальсовых объемов, площади Ван-дер-Вальсовых поверхностей и длин молекулярных цепей для изомерных структур и зависимость их значений от высоких давлений. Расчет значений Ван-дер-Вальсовых объемов и площади Ван-дер-Вальсовых поверхностей производился на основании метода инкрементов. Проанализирован характер изменения Ван-дер-Вальсовых объемов и площади Ван-дер-Вальсовых поверхностей для изомерных структур исследуемых веществ. Также анализируется влияние
Ван-дер-Вальсовых взаимодействий на процессы релаксации молекулярных цепей, определяется характер данной зависимости. Предлагается метод расчета напряжений, испытываемых молекулярными цепями во внешних механических силовых полях, который по-зволяет при деформации описываемой углеводородной среды учитывать изменение не только линейных размеров самих молекулярных цепей, но и изменение линейных размеров межмолекулярных пространств. Вводятся допущения, пособствующие упрощению математического аппарата, применяемого в исходной модели, модели Дуа-Эдвардса. Раз-работанный авторами метод значительно упрощает расчет напряжений деформации молекулярных цепей, сохраняя при этом высокую точность получаемых результатов. Определен характер релаксации молекулярных цепей изомеров и подтверждена существенная за-висимость релаксационных процессов от структуры углеродной цепи.


Ключевые слова


релаксационные эффекты; высокие давления; реология углеводород-ных рабочих сред; Ван-дер-Вальсовых объем; площадь Ван-дер-Вальсовой поверхности; модель Дуа-Эдвардса

Полный текст:

PDF

Литература


Кузнецов, Ю.А. Определение температур релаксационных переходов в полимерах оптическим методом/ Ю.А. Кузнецов, В.Ф. Скородумов// Тез. докл. Международной научно-технической конференции«Современные технологии и оборудование текстильной промышлен-ности» (ТЕКСТИЛЬ-2007). – М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007. – С. 187–188.

Определение реологических параметров полимерных композитов/ А.В. Мотавкин, Е.М. По-кровский, В.Ф. Скородумов// Высокомолекулярные соединения. – 2005. – Т. А47. – №9. –

С. 1728–1734.

Термодинамика плавления полимеров при высоких давлениях/ В.Ф. Скородумов, Е.М. По-кровский, А.В. Мотавкин// Химические волокна. – 2005. – №1. – С. 29–32.

Яхно, О.М. Основы реологии полимеров/ О.М. Яхно, В.Ф. Дубовицкий. – Киев: Вищ. шк., 1976. – 185 с.

Analysis of the Photophysical Behavior and Rotational-Relaxation Dynamics of Coumarin 6 in Nonionic Micellar Environments: The Effect of Temperature / Cristóbal Carnero Ruiz, José Manuel Hierrezuelo, José Antonio Molina-Bolivar // J. Molecules. – 2015. – Vol. 20. – P. 19343–19360. DOI: 10.3390/molecules201019343

Water/Hydrocarbon Interfaces: Effect of Hydrocarbon Branchingon Single-Molecule Relaxation / Janamejaya Chowdhary, Branka M. Ladanyi // J. Phys. Chem. B. – 2008. – Vol. 112 (19). – P. 6259–6273. DOI: 10.1021/jp0769025

Rational Optimization of Conformational Effects Induced By Hydrocarbon Staples in Peptides and their Binding Interfaces / Dilraj Lama, Soo T. Quah,Chandra S. Verma et al. // Scientific Reports. – 2013. – Vol. 3. – Article number: 3451. DOI: 10.1038/srep03451

Suppression of flow pulsation activity by relaxation process of additive effect on viscous media transport / S. Kharlamov, P. Dedeyev, L. Meucci etal. // Earth and Environmental Science. – 2015. – Vol. 27. – P. 012061. DOI: 10.1088/1755-1315/27/1/012061

Decisive role of polydispersity in the relaxation spectrum of saturated hydrocarbons from plasmainduced thermoluminescence data / L.P. Myasnikova, D.V. Lebedev, E.M. Ivan’kova // J. Physics of the Solid State. – 2016. – Vol. 58, iss. 2. – P. 370–376. DOI: 10.1134/S1063783416020219

Assessing the effect of reducing agents on the selective catalytic reduction of NOxover Ag/Al2O3 catalysts / Carmine D'Agostino, Sarayute Chansai, Isabelle Bush et al. // Catal. Sci. Technol. – 2016. – Vol. 6. – P. 1661–1666. DOI: 10.1039/C5CY01508A

Probing the Excited State Relaxation Dynamics of Pyrimidine Nucleosides, in Chloroform Solution / K. Röttger, H. Marroux, H. Böhnke et al. // Faraday Discussions. – 2016. – Vol. 186. DOI: 10.1039/C6FD00068A

Femtosecond Time-Resolved Dynamics of trans-Azobenzene on Gold Nanoparticles / A. Köhntopp, M. Dittner, F. Temps // J. Phys. Chem. Lett. – 2016. – Vol. 7. – P. 1088–1095. DOI: 10.1021/acs.jpclett.6b00102

Time-Resolved Cavity Ringdown Measurementsand Kinetic Modeling of the Pressure Dependence of the Recombination Reactions of SiH2 with the Alkenes C2H4, C3H6, and t-C4H8 / G. Friedrichs, M. Fikri, Y. Gua, F. Temps // J. Phys. Chem. – 2008. – Vol. A112. – P. 5636–5646. DOI: 10.1021/jp8012128

Pump-Probe Spectroscopy of Ultrafast Vibronic Dynamics in Organic Chromophores in: Conical Intersections. Theory, Computation and Experiment. Advanced Series in Physical Chemistry / K. Schwalb, R. Siewertsen, F. Renth, F. Temps // World Scientific, Singapore. – 2011. – Vol. 17. – P. 669–714.

Electronic and Steric Effects on the Photo-Induced C→E Ring-Opening of Structurally Modified Furylfulgides / R. Siewertsen, F. Strübe, J. Mattay et al. // Physical Chemistry Chemical Physics. – 2011. – Vol. 13. – P. 15699–15707. DOI: 10.1039/C1CP21320B

Фройштетер, Г.Б. Течение и теплообмен неньютоновских жидкостей в трубах/ Г.Б. Фройштетер, С.Ю. Данилевич, Н.В. Радионова. – Киев: Наук. думка, 1990. – 216 с.

Бриджмен, П.В. Исследования больших пластических деформаций и разрыва: пер. с англ. / П.В. Бриджмен. – М.: Мир, 1955. – 467 с.

Уилкинсон, У.Л. Неньютоновские жидкости/ У.Л. Уилкинсон. – М.: Мир, 1964. – 216 с.

Larson, R.G. The Structure and Rheology of Complex Fluids / R.G. Larson. – New York: Oxford University Press, 1999. – 682 p.

Аскадский, А.А. Компьютерное материаловедение полимеров. Т. 1. Атомно-молекулярный уровень/ А.А. Аскадский, В.И. Кондрашенко. – М.: Науч. мир, 1999. – 544 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.