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连续油管水力喷射环空压裂技术 被引量:46
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作者 王腾飞 胥云 +2 位作者 蒋建方 田助红 丁云宏 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期65-67,共3页
连续油管水力喷射压裂是解决我国纵向多层压裂难题的有效手段,为深入了解国外连续油管技术,提高国内现有尺寸连续油管应用范围,在连续油管传输压裂与环空压裂两种方式对比分析的基础上,对连续油管水力喷射环空压裂技术的原理、施工工序... 连续油管水力喷射压裂是解决我国纵向多层压裂难题的有效手段,为深入了解国外连续油管技术,提高国内现有尺寸连续油管应用范围,在连续油管传输压裂与环空压裂两种方式对比分析的基础上,对连续油管水力喷射环空压裂技术的原理、施工工序、摩阻计算、优越性与局限性等进行了全方位的分析。结果认为这种环空压裂方式通过喷砂射孔与环空加砂配合可以拓宽连续油管应用深度,提高国内现有小尺寸连续油管设备利用率,提高喷嘴寿命,增大施工排量,从而具有更高的现场适用性及可操作性。研究成果为引入国外连续油管解决国内多层气藏分压改造难题,以及转变观念进行连续油管水力喷射环空大规模压裂奠定了基础。 展开更多
关键词 连续油管 水力喷射压裂 环空注入 油管注入 摩阻 排量
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幂律流体在偏心环空中流动的数值模拟 被引量:18
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作者 贺成才 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期85-89,共5页
提出了一种在数学上适定的、用于描述偏心环空流场的微分方程 ,并对工程上常见的两类计算问题给出了求解方法 :一是已知压力梯度求流速分布 ;另一是已知流量求压力梯度。实例计算表明 ,本算法具有精度高、运算速度快等优点 ,尤其是对第... 提出了一种在数学上适定的、用于描述偏心环空流场的微分方程 ,并对工程上常见的两类计算问题给出了求解方法 :一是已知压力梯度求流速分布 ;另一是已知流量求压力梯度。实例计算表明 ,本算法具有精度高、运算速度快等优点 ,尤其是对第二类工程问题的计算比现有算法优越。同时 ,对照文中的数学模型可以发现现有文献中流传甚广。 展开更多
关键词 石油钻井 幂律流体 偏心环空 数值模拟 非牛顿流体 压降 算法
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水平井两层稳定岩屑传输规律研究 被引量:28
3
作者 汪志明 张政 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2004年第4期63-66,共4页
根据物质守恒定律和动量定理,建立了考虑岩屑床层中流体流动压降、悬浮层中岩屑颗粒受阻沉降的水平井偏心环空中两层稳定岩屑传输的数学模型,并用此模型进行了实例计算。研究结果表明,颗粒扩散系数方程中的实验回归系数应考虑成流速的函... 根据物质守恒定律和动量定理,建立了考虑岩屑床层中流体流动压降、悬浮层中岩屑颗粒受阻沉降的水平井偏心环空中两层稳定岩屑传输的数学模型,并用此模型进行了实例计算。研究结果表明,颗粒扩散系数方程中的实验回归系数应考虑成流速的函数,取值范围为0.014~0.020;考虑岩屑床中流体流动压降后计算的环空压降与实际情况吻合较好。 展开更多
关键词 水平井 岩屑床 偏心环空 流体流动 压降 床层 并用 规律研究 应考 动量定理
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煤层气井井底流压分析及计算 被引量:26
4
作者 杨焦生 王一兵 王宪花 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期66-68,共3页
煤层气井井底流压的大小直接决定煤层气产量的大小,为了获得高产,必须清楚认识井底流压并精确计算其数值。根据垂直气液两相环空管流理论,首先描述了煤层气的环空流动特征及井底流压的组成部分;结合现场生产测试资料,采用Hasan-Kabir解... 煤层气井井底流压的大小直接决定煤层气产量的大小,为了获得高产,必须清楚认识井底流压并精确计算其数值。根据垂直气液两相环空管流理论,首先描述了煤层气的环空流动特征及井底流压的组成部分;结合现场生产测试资料,采用Hasan-Kabir解析法和陈家琅实验回归两种方法计算了井底流压值,并分析了其与气体流量的关系。结论认为:①油套环空中流体由上而下分为纯气体段、混气液柱段(高含气泡沫段和普通液柱段),井底流压为套压、纯气柱压力及混气液柱压力三者之和;②两种方法计算的井底流压值大体相同,与实测值误差小,精度高;③井底流压与气体流量呈负相关关系,而且随着井底流压下降,压降漏斗不断扩大,井底流压下降相同的数值能产出更多的煤层气。 展开更多
关键词 煤层气 井底压力 流动压力 流体流动 环形空间流动 生产制度 流量 计算
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小眼井环空压力损耗计算 被引量:15
5
作者 樊洪海 谢国民 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 1998年第4期48-50,共3页
在常规井眼环空压力损耗计算模型基础上,根据小眼钻井特点提出了小井眼环空压力损耗的理论模型,探讨了以钻井液流变性、钻柱偏心、钻柱旋转和钻柱接头为主要影响因素的直井、近直井小间隙环空压力损耗计算问题,同时给出了模型中各因... 在常规井眼环空压力损耗计算模型基础上,根据小眼钻井特点提出了小井眼环空压力损耗的理论模型,探讨了以钻井液流变性、钻柱偏心、钻柱旋转和钻柱接头为主要影响因素的直井、近直井小间隙环空压力损耗计算问题,同时给出了模型中各因子的确定方法。通过实例计算,定量分析了钻柱偏心、钻柱旋转和钻柱接头对环空压力损耗的影响。 展开更多
关键词 小眼井钻井 环空 压力损耗 计算 油田
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非牛顿流体在配注器波纹杆环空中流动的数值模拟 被引量:12
6
作者 孟令尊 崔海清 +1 位作者 崔金哲 张强 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2006年第3期30-33,共4页
按照3种波纹配注器的实际尺寸,建立了波纹环空流道的模型,调入CFD计算软件PHOENICS的VR编辑环境中,在柱坐标系下,采用局部加密正交网格,应用非牛顿流体的幂律模式和k-ε湍流模型,计算了不同流性指数的非牛顿流体的流动,给出了非牛顿流... 按照3种波纹配注器的实际尺寸,建立了波纹环空流道的模型,调入CFD计算软件PHOENICS的VR编辑环境中,在柱坐标系下,采用局部加密正交网格,应用非牛顿流体的幂律模式和k-ε湍流模型,计算了不同流性指数的非牛顿流体的流动,给出了非牛顿流体流场的速度和压力分布曲线;并对比了3种不同形状的波纹环空非牛顿流场特性,讨论了锤体数、流性指数、流道形状对流动特性的影响.计算结果表明:锤体数、流性指数及流道的形状对压力分布的影响很大.该计算结果对波纹环空流道的形状选择具有指导意义. 展开更多
关键词 非牛顿流体 数值模拟 环空流 CFD 模型 流动特性
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提高水平井钻井液携岩能力的实践及认识 被引量:9
7
作者 王天成 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 1996年第1期18-21,共4页
通过分析岩屑携带和沉降规律,得出钻井液流变性是影响岩屑携带能力的首要因素。在室内实验和现场实践的基础上,指出生物聚合物是满足水平井钻井液需要的优良流变性调整利,同时确定了钻井液流变多数控制原则。
关键词 流变学 水平井 钻井液 钻井泥浆
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小眼井最优水力学设计及分析 被引量:12
8
作者 谢国民 樊洪海 徐辉 《石油钻探技术》 EI CAS 北大核心 1998年第2期32-34,共3页
在充分考虑小眼井钻井特点和合理确定环空压耗的基础上,将喷射钻井理论和环空携岩理论有机结合起来,导出了在两种工作方式下优化设计小眼井钻井水力参数模型,并开发了应用软件。通过实例计算,提出了在小眼井最优水力学设计中采用最... 在充分考虑小眼井钻井特点和合理确定环空压耗的基础上,将喷射钻井理论和环空携岩理论有机结合起来,导出了在两种工作方式下优化设计小眼井钻井水力参数模型,并开发了应用软件。通过实例计算,提出了在小眼井最优水力学设计中采用最大水功率工作方式的重要性,并建议在大眼井的水力参数设计中考虑钻柱的偏心、旋转和钻杆接头对环空压耗的影响。 展开更多
关键词 小井眼钻井 水力学 优化设计
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偏心环空层流螺旋流动的近似解析解 被引量:2
9
作者 蒋世全 施太和 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 1995年第5期560-570,共11页
本文分析计算了石油钻井工程偏心环空中内管转动的螺旋流动。将偏心环空的三维流动简化为环空薄层内的二维流动,从黎曼空间曲面张量表达的动量方程出发,求得了偏心环空层流螺旋流动速度的近似解析解。用此方程的同心环空表达式与精确... 本文分析计算了石油钻井工程偏心环空中内管转动的螺旋流动。将偏心环空的三维流动简化为环空薄层内的二维流动,从黎曼空间曲面张量表达的动量方程出发,求得了偏心环空层流螺旋流动速度的近似解析解。用此方程的同心环空表达式与精确解比较,精度较高。 展开更多
关键词 偏心环空 螺旋流 管流 石油钻井
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判别液体流态的层流稳定性理论 被引量:7
10
作者 何世明 罗德明 +1 位作者 虞海生 刘崇建 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期67-69,共3页
准确判别井内液体的流态 ,对钻井优化设计和施工、保证注水泥顶替质量是非常重要的。文中介绍了以层流稳定性现象理论为基础提出的 5个使用较广的流态判别准则———雷诺数 (Re)、稳定性参数Z、稳定性参数K、稳定性参数X和稳定性参数Y... 准确判别井内液体的流态 ,对钻井优化设计和施工、保证注水泥顶替质量是非常重要的。文中介绍了以层流稳定性现象理论为基础提出的 5个使用较广的流态判别准则———雷诺数 (Re)、稳定性参数Z、稳定性参数K、稳定性参数X和稳定性参数Y。通过对这 5个流态判别准则的分析与对比 ,认为雷诺数、稳定性参数Z与K都存在不足 ,而稳定性参数X、Y更具合理性。建议将稳定性参数X、Y进行推广 ,使它们能够用于其它非牛顿液体圆管流、同心环空流、偏心环空流的流态判别。 展开更多
关键词 液体流态 层流稳定性 雷诺数 环形空间流动 钻井
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气侵钻井过程中井底衡压的节流阀开度控制研究 被引量:11
11
作者 孔祥伟 林元华 +1 位作者 邱伊婕 袁继明 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第5期572-580,共9页
基于钻井中的多相流控制体方程,建立了井底衡压的节流阀套压补偿控制模型,通过节流阀的实时调节可补偿气相滑脱压降,使井底压力与地层压力保持平衡.结果表明,气侵发现得越早,井底衡压控制越容易实现,气侵早期发现依靠井底气侵监测装置;... 基于钻井中的多相流控制体方程,建立了井底衡压的节流阀套压补偿控制模型,通过节流阀的实时调节可补偿气相滑脱压降,使井底压力与地层压力保持平衡.结果表明,气侵发现得越早,井底衡压控制越容易实现,气侵早期发现依靠井底气侵监测装置;当发现井底气侵时,大幅调节节流阀开度,使节流阀产生的套压快速平衡地层压力,此时根据井底欠压差的变化调节节流阀;随气体沿环空上移,微调节流阀开度,实时平衡气体滑脱产生的压降,此时调节节流阀依靠补偿控制模型;随气体循环出井口,环空中呈现0气流,节流阀开度及套压趋于稳定. 展开更多
关键词 衡压钻井 节流阀开度 气液两相 环空 流量系数
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基于赫巴流体的偏心环空波动压力数值模拟 被引量:11
12
作者 郭宇健 李根生 +2 位作者 宋先知 田守嶒 王梦抒 《石油机械》 北大核心 2014年第3期5-9,共5页
基于牛顿流体、幂律流体以及卡森流体建立的偏心环空稳态波动压力预测模型计算过程对计算机的硬件要求较高,在现场条件下并不适用。为此,基于钻井液赫巴流变模式,利用Fluent软件对起下钻波动压力进行了计算,并将计算结果与现场广泛应用... 基于牛顿流体、幂律流体以及卡森流体建立的偏心环空稳态波动压力预测模型计算过程对计算机的硬件要求较高,在现场条件下并不适用。为此,基于钻井液赫巴流变模式,利用Fluent软件对起下钻波动压力进行了计算,并将计算结果与现场广泛应用的压力模型及室内试验数据进行了对比验证。建模时采用一阶迎风格式对动量方程的对流项进行离散,壁面设为非滑移壁面。分析结果表明,数值模拟结果与现存的同心环空计算模型及同心、偏心室内试验结果具有很高的一致性,最大误差不超过8%;流动指数、钻柱井筒直径比以及钻柱偏心度对波动压力影响较大,在窄间隙工况或具有高流动指数流体的情况下应严格控制起下钻速度。 展开更多
关键词 赫巴流体 波动压力 偏心环空 等效速度 流动指数 偏心度
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二阶流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量分布 被引量:6
13
作者 崔海清 张小宁 李楠 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2007年第3期21-24,共4页
给出二阶流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的控制方程及瞬时流量计算公式;在用有限体积法数值求解控制方程的基础上,用瞬时流量计算公式对可视为二阶流体的HPAM水溶液在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量做数... 给出二阶流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的控制方程及瞬时流量计算公式;在用有限体积法数值求解控制方程的基础上,用瞬时流量计算公式对可视为二阶流体的HPAM水溶液在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量做数值计算,绘制了流量分布曲线;分析内管冲程、冲次和环空偏心度对流量分布的影响,并与幂律流体和Newton流体的流量分布进行了对比.结果表明:内管冲程、冲次和环空偏心度对二阶流体的瞬时流量分布曲线影响明显;在相同内管冲程、冲次和环空偏心度下,二阶流体、幂律流体和Newton流体的流量分布曲线差别明显. 展开更多
关键词 二阶流体 偏心环空 轴向往复运动 非定常流 有限体积法 流量分布
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水平管内水环输送模拟稠油减阻特性 被引量:10
14
作者 敬加强 尹晓云 +6 位作者 MASTOBAEV Boris N VALEEV Anvar R 孙杰 王思汗 刘华平 庄乐泉 范峥嵘 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期635-641,共7页
基于自主设计加工并搭建的水环输送稠油减阻模拟管路系统,采用500#白油模拟稠油,试验研究了稠油在水环作用下的水平管流阻力特性,分析了油相表观流速(0.3~1.0m/s)、水相表观流速(0.11~0.72m/s)及入口含水率(0.13~0.49)对水润滑管流流型... 基于自主设计加工并搭建的水环输送稠油减阻模拟管路系统,采用500#白油模拟稠油,试验研究了稠油在水环作用下的水平管流阻力特性,分析了油相表观流速(0.3~1.0m/s)、水相表观流速(0.11~0.72m/s)及入口含水率(0.13~0.49)对水润滑管流流型特征及减阻效果的影响。结果表明:环状水膜可有效隔离并润滑油壁界面,油-水两相流流型总体上呈稳定的偏心环状流结构;水环输送可大幅降低管道输送过程中的压降,其压降值仅为相同油流量下纯油输送压降的1/55~1/27;当入口含水率为0.13~0.27时,水环输送的效能显著,输油效率均高于40;油相表观流速和入口含水率的增加会增大单位管长压降,降低水环输送的减阻效果和输油效能。 展开更多
关键词 水平管 水环 稠油 流型 压降 减阻
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分层注聚配注器环空聚合物流动研究 被引量:10
15
作者 冯定 李喜梅 +1 位作者 黄朝斌 王鹏 《石油机械》 北大核心 2009年第10期7-10,96,共4页
基于Fluent软件,模拟了聚合物溶液在分层注聚配注器环形空间的流动过程及流动场。计算结果显示建立的分层注聚配注器环空流道模型能很好地反映实际工作状态。带环切槽的环形空间进、出口端具有较好的节流作用,对聚合物的限流阻力大,随... 基于Fluent软件,模拟了聚合物溶液在分层注聚配注器环形空间的流动过程及流动场。计算结果显示建立的分层注聚配注器环空流道模型能很好地反映实际工作状态。带环切槽的环形空间进、出口端具有较好的节流作用,对聚合物的限流阻力大,随着配注心长度的增加,节流压差增大,可满足不同层、不同配注量的要求。聚合物溶液在所设计的配注器内的流动比较平稳,可很好地防止机械剪切作用,有效地减少了聚合物溶液的粘度损失,确保注聚过程的粘度保留率。 展开更多
关键词 分层注聚配注器 环空 聚合物 流动 粘度保留率
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基于电磁检测机理的井下环空流量测量方法研究 被引量:10
16
作者 葛亮 黄凯强 +2 位作者 田贵云 胡泽 韦国晖 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期161-174,共14页
复杂油气藏的开采面临严重的溢流、漏失等钻井事故风险,实时监测近钻头环空流量信息可以在事故早期发现工况异常,有效降低井控风险。对钻井过程中的环空流量电磁测量方法进行了研究,首先对基于法拉第电磁感应定律的井下环空流量电磁测... 复杂油气藏的开采面临严重的溢流、漏失等钻井事故风险,实时监测近钻头环空流量信息可以在事故早期发现工况异常,有效降低井控风险。对钻井过程中的环空流量电磁测量方法进行了研究,首先对基于法拉第电磁感应定律的井下环空流量电磁测量方法的测量原理进行了研究;其次分析了井下环空流量电磁测量系统设计思路,详细推导了其虚电流密度分布及其机械结构力学模型;然后,通过有限元仿真软件进行励磁线圈结构优化及主体力学分析得到测量系统的最优结构;最后,搭建井下环空流量电磁测量地面原理样机并进行实验测试验证。实验结果表明,电磁测量原理样机测量精度在1%左右且安全系数大于9,可以满足井下环空流量测量的需要。本文完成的井下环空电磁测量方法,对于后续井下环空流量测量方法的实现以达到早期井控的目的,继而降低钻井风险具有指导意义。 展开更多
关键词 电磁测量 环空流量 仿真分析 早期溢流 实时监测
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环空管内气液两相流流型研究进展 被引量:2
17
作者 张军 陈听宽 金友煌 《油气井测试》 1999年第4期63-68,76,共7页
流型的研究一直是管路内两相流研究领域中的重要内容。从近些年的研究情况来看 ,由于结构的复杂性及应用等的限制 ,与圆管内两相流相比 ,对环空管内两相流流型的研究起步较晚 ,自 70年代末至今 ,只有少数学者对空气—水 (或油 )、空气... 流型的研究一直是管路内两相流研究领域中的重要内容。从近些年的研究情况来看 ,由于结构的复杂性及应用等的限制 ,与圆管内两相流相比 ,对环空管内两相流流型的研究起步较晚 ,自 70年代末至今 ,只有少数学者对空气—水 (或油 )、空气—泥浆两相流流型及转换进行了一些理论及实验研究。现有的一些有关流型及转换的研究结果大多是针对垂直环空管内上升两相流而言的 ,对其他配置形式的环空管两相流研究不多 ,并且许多结果均是在较小的工况范围内取得的 。 展开更多
关键词 环形空间流动 两相流动 研究
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屈服—假塑性流体轴向层流流场分析 被引量:1
18
作者 汪海阁 刘希圣 《中国海上油气(工程)》 1994年第5期35-41,共7页
文中对钻柱内和同心环空中屈服—假塑性流体轴向层流流场进行了分析,建立了轴向流速、流量、压力梯度、剪切应力,剪切速率、视粘度等参数的数学表达式。求解了钻柱内和同心环空中流核的大小,并与幂律流体及宾汉流体作了对比,绘制了上述... 文中对钻柱内和同心环空中屈服—假塑性流体轴向层流流场进行了分析,建立了轴向流速、流量、压力梯度、剪切应力,剪切速率、视粘度等参数的数学表达式。求解了钻柱内和同心环空中流核的大小,并与幂律流体及宾汉流体作了对比,绘制了上述参数在钻柱内与环空中的分布规律,为管道和钻井水力参数的设计与制定提供了科学依据。 展开更多
关键词 钻柱 层流 钻井设计 流场 流体 水力参数
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窄缝环形通道内流动阻力特性的实验研究 被引量:8
19
作者 路广遥 孙中宁 +1 位作者 王经 阎昌琪 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期28-31,共4页
分别在换热和冷态条件下,对水平、竖直向上和竖直向下3个流动方向的窄缝环形通道进行了流动摩擦阻力实验研究。实验发现窄缝通道内流态转变点比普通流道有所提前。将实验结果与传统的阻力计算公式进行对比,分析了换热温差及流动方向对... 分别在换热和冷态条件下,对水平、竖直向上和竖直向下3个流动方向的窄缝环形通道进行了流动摩擦阻力实验研究。实验发现窄缝通道内流态转变点比普通流道有所提前。将实验结果与传统的阻力计算公式进行对比,分析了换热温差及流动方向对摩擦阻力的影响,对窄缝环形通道内阻力特性进行了探讨。 展开更多
关键词 窄缝环形通道 阻力特性 流动方向 换热
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Casson流体轴向同心环空中速度及温度分布研究 被引量:6
20
作者 李兆敏 张平 +2 位作者 黄善波 董贤勇 张绍东 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期105-108,共4页
将非牛顿流体动量方程、能量方程与Casson流体的本构方程相结合 ,推导出了Casson流体在轴向同心环空中的速度和温度分布公式。数值研究结果表明 ,由于Casson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Casson屈服应力成... 将非牛顿流体动量方程、能量方程与Casson流体的本构方程相结合 ,推导出了Casson流体在轴向同心环空中的速度和温度分布公式。数值研究结果表明 ,由于Casson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Casson屈服应力成正比 ,与压力梯度成反比。在其他相同的条件下 ,柱塞速度随环空尺寸的增大而增大。柱塞内温度呈对数曲线变化 ,柱塞外侧温度与内侧温度不同 ,从柱塞边界到管壁 ,温度逐渐减小。越靠近管壁 。 展开更多
关键词 Casson流体流动 环空管 柱塞流 速度分布 温度分布 本构方程
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