为提高石油产品输送过程中的管道输量、降低管输摩阻损失、提高管输效率和经济效益,通常的应对方法是在管道中添加少量油溶性高分子聚合物减阻剂。聚α烯烃作为一种常见的油溶性高分子聚合物减阻剂,在成品油湍流流动中添加百万分之一的剂量便能显著地降低湍流中的能量耗散。本论文针对聚α烯烃在成品油中的湍流减阻进行了研究,其内容分为实验研究和理论研究两大部分:实验部分采用了作者自行设计的湍流平板流变测量装置和Anton Paar MCR302同轴圆筒流变仪,对聚α烯烃在成品油中的湍流减阻性能的影响因素进行了研究;理论部分则在实验研究的基础上,以流体力学、流变学、高分子物理学、聚合物分子动力学为基础理论,基于实验数据,采用理论和数值模拟相结合的方法,探究了聚α烯烃的湍流减阻机理。最终在聚α烯烃减阻实验研究、机理研究、剪切降解和破坏模型研究、减阻工程应用研究4个方面取得了多项成果,为以后聚α烯烃对成品油的湍流减阻提供了理论支撑,具有理论意义和实用价值。具体研究内容和取得的主要成果如下:（1）聚α烯烃减阻实验研究方面采用作者设计的湍流减阻平板流变装置和Anton Paar圆筒旋转流变仪,对柴油中溶有聚α烯烃的湍流减阻进行了实验研究:（1）通过实验分析得到了国内外五种不同的聚α烯烃减阻剂、油溶剂的黏度、减阻剂的添加浓度和温度等流动条件对成品油湍流减阻的影响规律,以及聚合物添加剂抗剪切性能的影响因素;（2）通过结合室内及现场实验的数据结果,对聚α烯烃在成品油溶液中的湍流减阻性能进行评价,并运用剪切应力相似准则、非线性数据拟合、量纲分析和理论推导,最终建立了平板流变装置湍流减阻效率预测模型和成品油管道减阻效率预测模型,预测误差小于4%。（2）聚α烯烃减阻机理研究方面从减阻流动的湍流拟序结构出发,分析高聚物分子的内部微观结构改变湍流流动结构的原因和过程:（1）借助流变实验、LDA实验数据,基于标准k-ε两方程模型,考虑近壁区聚合物分子黏性的影响引入衰减函数fμ、修正k和ε方程,建立了高聚物分子湍流减阻流动的Navier-Stokes方程;（2）基于高聚物溶液的k-ε方程,借助FLUENT数值模拟得到了管道减阻流中的平均速度、湍流脉动强度、湍动能、湍动耗散率的分布规律;（3）根据模拟结果,分别从流变学、分子动力学和能量角度对聚合物湍流减阻机理做了定性的理论解释:1)高分子聚合物的减阻能使自由剪切流中的非拟序小尺度结构变少,近壁拟序结构的猝发频率降低,大尺度拟序结构变多;2)聚合物分子及其黏弹性能减少并阻止过渡层和对数层中的湍流漩涡和因其破坏而产生的能量耗散;3)聚合物湍流减阻主要作用在管道截面的过渡层（5≦y+<30）和对数层（y+>30）;聚合物分子会增强湍流场中的轴向速度脉动、湍动能和湍流耗散率,并且随着雷诺数的增加,这种作用更加明显;湍动能的增加主要集中在过渡层和对数层,而相对应的湍动耗散率的增加则从靠近壁面的黏性层开始;4)聚合物分子会抑制湍流中的动能转化成脉动能,减少削弱了湍流的生成及强度,降低了湍动能以热能的形式耗散;（4）最后,对聚合物在管道中湍流减阻输送的水力摩阻系数进行了修正,建立了聚合物对管道输送的减阻效率预测模型。（3）聚α烯烃油溶液剪切降解和破坏模型研究方面通过对聚合物抗剪切性能影响因素的分析,并基于剪切降解过程中聚合物减阻剂的有效浓度的变化,运用非线性数据拟合、量纲分析和理论推导的方法,最终建立了在圆管流动条件下聚合物分子的降解和破坏预测模型,并成功应用在实际商业管道中,误差小于5%。（4）聚α烯烃减阻工程应用研究方面通过已建立在平板流变装置和成品油管道中,聚合物湍流减阻效率预测和剪切降解预测的模型,对聚α烯烃在5条实际成品油管道输送中的湍流减阻效率和剪切降解进行模型验证研究,计算误差小于5%;可解决聚合物湍流减阻管道输送过程中减阻效率和添加剂量的预测问题,为以后的现场实际运用提供了理论和数据支撑。