幂律流体在可渗透性管壁圆管中的流动
2011-01-02肖明
华中师范大学学报(自然科学版) 2011年4期
肖 明
(湖北第二师范学院 物理与电子信息学院,武汉 430205)
幂律流体在可渗透性管壁圆管中的流动
肖 明*
(湖北第二师范学院 物理与电子信息学院,武汉 430205)
为了解幂律流体在可渗透性管壁圆管中的流动机制,基于广义达西定理和幂律流体的本构方程,通过严格数学推导,得到了幂律流体在具有渗透性管壁的单根圆管中流动的速度分布和流量分布表达式.研究结果表明:幂律流体在可渗透性管壁的圆管中流动时的流量将比在刚性管壁圆管中的流量大,并且还得出幂指数n越大,通过圆管中的流量也越大的结论.
幂律流体;渗透的;本构方程;哈根-泊肃叶方程
长期以来,由于非牛顿流体在油田开采和生物医学等工程与科学应用领域得到了日益广泛的应用,人们越来越多地使用非牛顿流体如聚合物溶液、泡沫液和乳状液等作为驱油剂来提高采油量[1-6];在生物渗流和工程渗流中,非牛顿流体更具有普遍性,例如,血液在血管中的流动,就明显呈现出其具有非牛顿流体的特性[7-8].因此,非牛顿流体在单根圆管中的流动特性的研究就成了广大学者关注的热点.凡是满足流体应力-应变关系式τ=的流体,都被称为牛顿流体,其中τ为剪切应力为应变率,μ为动力粘度.牛顿流体具有一个可严格称之为粘度的特性参数,即牛顿应力-应变关系式中的μ.并不是所有的流体都满足牛顿应力-应变关系,把不服从牛顿应力-应变关系的流体统称非牛……
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