Все жидкости делят на 2 класса: ньютоновские и неньютоновские. Для ньютоновской жидкости существует линейная связь между касательным напряжением τ и градиентом скорости dv/dr, т.е. τ=µ·dv/dr, где µ-коэффициент пропорциональности, не зависящий от градиента скорости.
Общее уравнение неньютоновской жидкости:
где n- показатель степени; k-характеристика консистентности (для ньютоновских n=1, k→ µ).
1. Вязкопластичные жидкости (ВП) движение которых подчиняется закону Шведова – Бингама (Бингамовские пластики):
где τ0- статическое напряжение сдвига; η- пластическая вязкость. Справедлив для глинистых буровых растворов, водонефтяных эмульсий, суспензий, твердые частицы которой могут образовать в состоянии покоя жесткую трехмерную структуру. τд- динамическое напряжение сдвига;
τ пр - предельное напряжение сдвига, соответствующее разрушению структуры.
При τ< τ 0 жидкость ведет себя как твердое тело.
2. Псевдопластичные жидкости (ПП):
где k·(dv/dr)n-1 - кажущаяся вязкость (велика по сравнению с вязкостью воды). Растворы полимеров и другие жидкости с вытянутыми молекулами, обычные и коллоидные суспензии с твердыми асимметричными частицами.
3. Дилатантные жидкости (ДЖ): угол > 45º; n>1.Это суспензии, у которых жидкой фазы достаточно для заполнения пустот между твердыми частицами только в состоянии покоя или при очень низких скоростях сдвига. К ним относятся суспензии крахмала, силиката калия, песка. У некоторых неньютоновских жидкостей касательное напряжение зависит от времени. Реопектическая жидкость - жидкость, у которой при постоянном градиенте скорости касательные напряжения во времени растут. Тиксотропная - убывают.
Скорость фильтрации неньютон. Жидкости: υ=-k/μ*(dp/dr-γ), где γ – предельный градиент сдвига
Q=2πkh/μ*(pk-pc-γ(Rk-rc))/ln(Rk/rc)
P=pc+ (pk-pc-γ*Rk)/ln(Rk/rc)*ln(r/rc)+ γ(r-rc)
γ=4/3√(m/2φ)*τ0/k, где φ=m/n (отношение пористости к просветности)
Поможем написать любую работу на аналогичную тему