判别液体流态的层流稳定性理论

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。

判别非牛顿流体在偏心环空中流动状态的区域临界雷诺数

将Ｈａｎｋｓ稳定性理论推广应用于研究非牛顿流体在偏心环空中流动的稳定性，提出了一个适用于判别其流动状态的判据──区域临界雷诺数Ｒ＿（ｅｃ）’（θ）．该判据不仅可用来判别非牛顿流体在偏心环空中处于紊流流动状态的区域，而且还可以确定使整个环空或部分区域内流体发生紊流的临界条件。研究结果表明，偏心环空的宽边处最易发生紊流，该处流体的流动状态决定了压力梯度与广义雷诺数间函数关系的转捩。因此，宽边处的区域雷诺数Ｒ＿（ｅｃ）’（０）可作为工程意义上流态转变的判据，且Ｒ＿（ｅｃ）’（０）在偏心度为０．３～０．４处出现极小值，在幂指数为０．３～１．０范围内是单调递增函数。