非牛顿液体螺旋流场的数值解

本文采用近代物理中的格林函数,把非线性常微分方程组的解表示成非齐次项的定积分迭代式,对两种有代表性的物质——塑性液体和幂律液体进行了数值计算,并与Savins方法的计算结果进行了对比,其结果令人满意。本文把钻杆与井壁之间(环形空间)的钻井液的流动视为螺旋流,考虑了钻杆转动对水力因素的影响,比不考虑钻杆旋转的环空流更符合钻井实际;并且本方法避免了传统数值解法在解边值问题时的诸多不便,是一种新的积分方法。但在有刚性流核的场合,本方法不适用。     

幂律液体的偏心环空轴向流动

本文从一般的管流方程出发,对非牛顿幂律液体沿偏心环空做轴向定常均匀层流动进行了探讨,用积分迭代做了数值计算。     

幂律液体偏心环空流动的摩擦压力损失

本文导出了幂律液体沿偏心环空轴向流动时摩撮压力损失的一个近似计算公式,同时还给出了大量数值结果。     

幂律液体在平面管中的衰减流动

为了探讨维持流体在管道中稳定流动的压力梯度突然消失后的非定常流动，从液体流动的基本方程出发，导出了幂律液体在平面间隙中做衰减流动的控制方程和实始条件，利用差分和迭代法对非线性方程进行了数值求解。     

非牛顿液体环空螺旋流的精确解

非牛顿液体环空螺旋流的水力计算在石油钻井中具有重要意义.理论分析指出螺旋流可由3个特征参数a、b和c完全描述,这些参数的大小由环空螺旋流的轴向平均速度V_cp、环空内圆旋转角速度ω₁和液体的流变常数决定;从液体流动的运动方程式和具有4个流变常数的本构方程式出发,引入应力函数的概念后导出了求解特征参数的新方法.该法实际上给出了石油工业中常见的宾汉液体、幂律液体、卡森液体、修正幂律液体及罗伯逊液体的环空流和螺旋流水力计算的统一程序,数值计算显示了新方法的优越性.     

宾汉液体的环空螺旋流场

从螺旋流的基本方程式出发,对非纯粘性螺旋流进行了理论分析,导出了刚性流动出现的条件,并在粘度函数中引入了屈服因子,完成了宾汉液体螺旋流场的数值计算,完善并发展了Savins的理论。