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        油田q345b流體管中的彈性波

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                        遇到三高”原油(凝點高,BINGHAM q345b流體管流流動溫度場分布 石油開發、運輸、加工等過程中.含蠟量高,粘度高)均具有非牛頓流體的特性。三次采油”過程中大量使用的高分子聚合物溶液(如PA M水溶液)也是典型的非牛頓流體。石油工業中的非牛頓流體的流動規律是和傳熱密不可分的,如注蒸氣熱力開采稠油過程_,加熱輸送口],高分子聚合物溶液的熱降解等。非牛頓流體力學是一門新興學科,有關的流動特性(如圓管、環空、螺旋層流流動規律)已較為成熟,但進一步研究其傳熱規律還比較少。因此,研究非牛頓流體流動規律的基礎上,進一步研究其非牛頓特性對傳熱規律的影響,不僅有理論意義也有現實意義。一、物理模型及基本方程 1物理模型 非牛頓流體(Bingham流體)半徑為R水平放置的圓管中作充分發展了定常層流流動,壓力梯度為a戶/az,

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           q345b流體管管壁恒溫為T現研究其非牛頓流體的特征參數對流動和傳熱的影響規律。2Bjngham流體本構方程 Bingham流體受力后不能立刻變形,只有當外力足以大到可以克服其屈服應力乙后才可發生剪切變形。確定兩端支承管道中流體第一臨界速度的一種方法 確定第一臨界速度的能量條件 分析具有q345b流體管道的橫向振動時,如果把管道中的流體近似地作為附加質盤,并忽略軸向力、剪力、內阻力等的影響,其自由振動偏微分方程為(l〕El蘭號十P儼卜+ZP,a名Za:Z十附二布 日忿-二01式中,z為管道的彈性位移;El為管道的抗彎剛度;,為管道中流體的流速;p為管道內單位長度流體的質量密度;m為管道以及流體單位長度的質量;第二、第三項分別為流體離心力、哥氏力。振動理論中,可由固有頻率平方的正負來判別系統是否穩定。當系統的固有頻率平方為正值時,系統在平衡位置附近振動,系統是穩定的反之,固有頻率平方為負值時,導致系統不穩定。由方程(1知,具有q345b流體管道的固有頻率一定是流速的函數,可見,流體速度的大小將直接影響管道的穩定性。當流速達到一定值時,管道將喪失穩定。這一定值的流速稱臨界速度。第一臨界流速(最低的臨界流速值,所以對它判斷具有工程意義),首先使管道發生發散失穩,這是與固有頻率無關的靜態失穩現象

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