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    内容提示： 第 32 卷 第 3 期四 川 大 学 学 报 ( 工 程 科 学 版 )JOURNAL OF SICHUAN ERSITY (ENGINEERING SCIENCE EDITION)Vol. 32 No. 32000 年 5 月May 　 2000　　 文章编号 :100923087(2000) 0320001204非牛顿流体在圆管中层流 - 紊流分层流动规律郑永刚1,谢翠丽2,姚泽西3(1. 四川大学 高速水力学国家重点实验室 ,成都 610065 ;2. 石油大学 ,东营 257062 ;3. 四川石油管理局 ,成都 610051)摘 　 要 :提出了 研究圆管中分层流动的新模型 ,并利用该模型研究了 非牛顿流体在圆管中层流 - 紊流分层流动 ,得出了 速度场的解析分布式。 最后 ,研究了 分层流动的...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：41 | 上传日期：2015-01-20 22:00:43 | 文档星级：
    第 32 卷 第 3 期四 川 大 学 学 报 ( 工 程 科 学 版 )JOURNAL OF SICHUAN ERSITY (ENGINEERING SCIENCE EDITION)Vol. 32 No. 32000 年 5 月May 　 2000　　 文章编号 :100923087(2000) 0320001204非牛顿流体在圆管中层流 - 紊流分层流动规律郑永刚1,谢翠丽2,姚泽西3(1. 四川大学 高速水力学国家重点实验室 ,成都 610065 ;2. 石油大学 ,东营 257062 ;3. 四川石油管理局 ,成都 610051)摘 　 要 :提出了 研究圆管中分层流动的新模型 ,并利用该模型研究了 非牛顿流体在圆管中层流 - 紊流分层流动 ,得出了 速度场的解析分布式。 最后 ,研究了 分层流动的阻力规律 ,为分层掺气减阻提供了 理论依据。 研究表明 ,分层掺气可以实现有效的减阻。关键词 :非牛顿流体 ;圆管 ;分层流 ;紊流 ;新模型 ;减阻中图分类号 :TV131. 2文献标识码 :ALaws of the Laminar2turbulent Stratified Flow forNon2Newtonian Fluids in PipeZHENG Yong2gang1, XIE Cui2li2, YAO Ze2xi3(1. State Key Hydraulics Lab.of High Speed Flows ,Sichuan Univ. , Chengdu 610065 ,China ; 2. Univ. of Petroleum, Dongying 257062 ,China ;3. Sichuan Petroleum Administration ,Chengdu 610051 , China)Abstract :This paper proposes a new model to study stratified flow in pipe , and by using this model the laminar2turbulentstratified flow of non2Newtonian fluids in pipe is studied. Analytical correlations of velocity have been obtained. At last ,the laws of flow resistance for stratified flow are researched , which provides a theoretical base for drag reduction by aera2tion in stratified flow. This research shows that aeration in stratified flow can make the drag reduce effectively.Key words :non2Newtonian fluid;pipe ;stratified flow;turbulent flow;new model ;drag reduction　　 圆管中两相流动以及非牛顿流体流动都是工程中经常遇到的问题。 由于两相流动系统结构与性质的复杂性 ,人们常常将其按照流动形态分为不同流型来研究 ,分层流便是一种基本流型。 分层流是下倾管中出现的主要流型 ,它也是其他流型产生的基础 ,因此对分层流的研究是十分重要的 。圆管中非牛顿流体分层流动的研究报导不多 ,涉及分层紊流的研究更是很少[1 - 4]。 本文 将圆管分层流动分为分层流区和单相流区 。从分析应力分收稿日期 :1999204212基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (59609003)作者简介 :郑永刚(19632) ,男 ,教授,博士后. 研究方向 :高速水流.布规律出发 ,定义流动模型 ,进一步确定非牛顿流体圆管分层流速度分布规律。1 　流动模型与速度分布在下文中 ,脚标 1 代表上层流体 ,脚标 2 代表下层流体。假定圆管内分层流是由两种非牛顿流体组成 ,上层流体处于紊流流动而下层流体处于层流流动 ,且流动稳定。将圆管内流动按图 1 分为分层流区域和单相流区域。 坐标如图 1 所示 , φ 的变化范围为( - φ0 F φ F π - φ0) 。 y 坐标原点 O 和 A 点随φ 的增大而沿圆周作反时针移动。如果将圆管流分成无穷个平板流来研究 ,每一个φ 对应一个平板 ,所有平板的中 心面都通过圆管轴心线 , 平板的宽度 (高© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

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