更新时间:2024-05-06 15:28
幂律模型的流动方程式,即赫谢尔-布尔克莱模型的流动方程式同 屈服剪切应力τy为零时吻合。因此,幂律流体流速分布式、流量以及平均流速 计算分别在赫谢尔-布尔克莱流体的各个方程式中,如令比栓半径a=0就可求得。因而,流速分布式、流量以及平均流速可分别表示如下:
n值是非牛顿性的度量,n值越低或越高曲线也越弯曲,非牛顿性也越强,泥浆n值一般在0.5以下为好。
当n<1时为假塑流体;
当n=1时为牛顿流体;
当n>1时为膨胀流体。
而幂律流体分为假塑流体与膨胀流体。其中最常见的是假塑流体。
一类非牛顿流体。
以下两种流体均称幂律流体:
(1)假塑性流体——在稳定的剪切流动下,流体黏性随剪切速度的增加而减少时的流体(如大多数聚合物,抗菌素溶液)。其特征为,n<1,式中τ为剪应力,为速度梯度;
(2)胀塑性流体——在稳定剪切流动下,流体黏度随剪切速率增加而增加时的流体(如淀粉、蔗糖溶液等)。其特征为,n>1。
非牛顿流体力学是近几十年才兴起的流体力学的一个新分支。早在四,五十年代,人们就己经对非牛顿流体在圆管和环空中的Poiseuille流和Couette流做了大量的理论分析和计算。上述研究结果,己成为非牛顿流体力学理论的重要组成部分。我们相信,进一步开展非牛顿流体环空轴向流的研究,会更加丰富非牛顿流体力学的理论宝库。
用高分子处理剂处理的低固相泥浆及聚合物钻井液,多属于假塑性流体,或介于宾汉体与假塑体之间,是幂律流体。
高浓度的淀粉糊、一些矿浆、高固相含量的涂料等都属于膨胀性流体,也是幂律流体。