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内容简介
《水力旋流器非牛顿流场理论研究》建立了基于粘性流场及非牛顿流体力学理论、考虑分离介质实际物性参数（粘度及流变性）的水力旋流器流场理论。以现有牛顿流场（清水）的研究成果为参照基础，利用计算流体力学仿真软件的模拟仿真结果与现有激光测试及流体力学理论作对比验证，获得了考虑介质粘度及流变性影响的旋流分离流场机理研究成果，导出了一系列考虑介质粘度及流变性对流场关键参数影响作用机理的定量表达式。
目录
第1章 绪论
1.1 水力旋流器基础理论
1.1.1 水力旋流器结构及工作原理
1.1.2 水力旋流器分类及应用
1.1.3 水力旋流器基本设计参数
1.1.4 水力旋流器内部流场参数
1.1.5 水力旋流器工艺评价参数
1.1.6 水力旋流器关键参数研究意义
1.2 旋流器研究方法及进展
1.2.1 数学方法
1.2.2 试验方法
1.2.3 数值模拟方法
1.3 主要研究工作及取得的成果
1.3.1 清水为介质流场机理研究的完善
1.3.2 介质黏度对牛顿流场影响的定量研究
1.3.3 非牛顿流场与牛顿流场的全景显示及对比分析
1.3.4 幂律流体流变性对流场影响的定性对比研究
1.3.5 稠度系数与非牛顿指数对组合涡运动影响的定量研究
第2章 分离介质黏性及非牛顿流场基本理论
2.1 牛顿流场基础理论
2.1.1 牛顿流体
2.1.2 黏度(分子黏度)
2.1.3 理想流体
2.1.4 黏性流体
2.2 非牛顿流场基本理论
2.2.1 非牛顿流体
2.2.2 表观黏度
2.2.3 非牛顿流体的分类
2.2.4 非牛顿流体的特性及应用
2.2.5 非牛顿流体力学与石油工业
2.3 湍流基本理论
第3章 以清水为介质的旋流器流场机理研究
3.1 清水(μ=1 mPa·s)基本流场模拟结果及其运动特性分析
3.1.1 切线速度分布规律及数据统计平均处理
3.1.2 压力分布规律及数据统计平均处理
3.1.3 速度与压力耦合常数Cp
3.2 组合涡运动指数n定量研究的进一步完善
3.3 切向速度定量研究
3.3.1 势流区(即组合涡运动区域)切向速度定量研究
3.3.2 边界层区域切向速度定量研究
3.4 速度场研究结果对比验证
3.4.1 在不同结构参数条件下验证公式的正确性
3.4.2 在相同结构参数条件下与原有理论对比验证
3.5 以清水为介质(μ=1 mPa·s)流场能量损耗和静压力定量研究
第4章 介质黏度对速度场与压力场影响的定量研究
4.1 介质黏度对组合涡运动指数n的影响
4.2 介质黏度对切向速度的影响
4.3 介质黏度对径向速度的影响
4.4 介质黏度对轴向速度的影响
4.5 介质黏度对压力场的影响
第5章 非牛顿流变性对旋流分离流场的影响对比研究
5.1 油田适合于旋流分离作业的非牛顿流体
5.2 非牛顿流体与牛顿流体的对比研究
5.2.1 模型选择及入口边界条件设置
5.2.2 压力分布对比分析
5.2.3 速度场分布对比分析
5.2.4 两项体积比分布对比分析
5.2.5 剪切速率分布对比分析
5.2.6 黏度分布对比分析
第6章 幂律流体的流变特性对流场影响机理研究
6.1 稠度系数K对流场运动特性的影响
6.1.1 不同K值压力分布对比分析
6.1.2 不同K值速度分布对比分析
6.1.3 不同K值剪切速率分布对比分析
6.1.4 不同K值湍流黏度分布对比分析
6.1.5 不同K值黏度分布对比分析