非牛顿流体管流压耗计算的通用广义流性指数法

摘要

研究非牛顿流体管流的传统广义流性指数法是在假定广义流性指数n'为常数的前提下得到的.严格意义上只有幂律流体才符合这种情况,对于其它非牛顿流体只能做n'为常数的近似处理.另外,没有给出n'的通用计算方法,后来的研究都沿用n'为常数的假设.在总结分析传统广义流性指数法不足及前人研究基础上,对该方法进行了扩展应用.基于通用圆管流量方程给出了各流变模型管壁剪切速率、剪切应力计算方法,进而给出了n'的理论计算方法,这种方法不以n'是常数为前提,且适用于所有流变模式.在不假定n'为常数的情况下导出了广义雷诺数的一般表达式,建立了统一的压耗计算模型.与室内实验数据对比分析表明,该方法对非牛顿管流压耗具有很高的预测精度.该方法的提出为一些复杂但更为精确的流变模式在工程领域推广应用打下了良好的理论基础.