幂律流体偏心环空非定常流研究:影响因素与瞬时流量分布

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"该文主要探讨了幂律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问题,涉及石油工程领域,具体是油井产出液的流动特性。作者通过建立数学模型,分析了影响瞬时流量分布的关键因素,包括环空偏心距和内管冲程。" 文章详细阐述了研究背景和意义,指出在采油作业中,油井产出液在油管与抽油杆形成的偏心环形空间内的流动可以被视为幂律流体在内管的非定常流动。幂律流体是一种特殊的流体模型,其流动特性由一个幂律关系来描述,适用于描述非牛顿流体的行为。 作者在研究中提出了以下假设:流体是不可压缩的,且在内管以轴向速度随时间周期性往复运动;环空偏心距和内外管半径是已知的;流体受到的压力梯度恒定。基于这些假设,他们建立了双极坐标系下的控制方程、初始条件和边界条件,以描述幂律流体在偏心环空中的流动行为。此外,还给出了瞬时流量的计算公式,以便进行数值模拟。 通过数值计算方法,以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)水溶液为例,研究人员对瞬时流量分布进行了计算,并绘制了相应的曲线。分析结果显示,环空的偏心距和内管的冲程对瞬时流量分布有显著影响。这为理解和优化采油过程中的流体流动提供了理论依据。 关键词涵盖了幂律流体、偏心环空、轴向往复运动、非定常流和瞬时流量分布,表明这是石油工程领域内关于非牛顿流体流动的一个重要研究。文章的发表在《大庆石油学院学报》上,进一步证实了其在学术界的专业性和价值。 这篇论文深入研究了幂律流体在特定工况下的流动特性,对于理解油井产出液的动态行为,优化采油工艺,以及预测和控制生产过程中的流变效应具有重要的理论和实践意义。