屈服假塑性流体轴向同心环空中速度及温度分布研究

摘要

　赫谢尔-巴尔克莱(Herschel Bulkley)流变模式是一个三参数模式,因其精度较高,近几年国内多采用其描述钻井液的流变性。本文将非牛顿流体动量方程、能量方程与H B流体的本构方程相结合,推导出了流体在轴向同心环空中的速度及温度分布公式。数值研究结果表明,由于H B屈服应力的作用,轴向同心环空内存在柱塞流动,柱塞的大小与H B屈服应力τ0成正比,与单位管长压力降Δp L成反比。在其它相同条件下,柱塞速度随环空尺寸的增大而增大。随着流变指数的增大,流核速度变小。柱塞内温度呈对数曲线变化,柱塞外侧温度与内侧温度不相同,从柱塞边界到管壁,温度逐渐减小。越靠近管壁,温度降低幅度越大。