鉆井液的流變性-文庫吧
2025-07-17 15:24 本頁面
【正文】 0cP=1000mPas)。 ???? 牛頓流體 水1001010,Pa10100甘油178。,1空氣1 000 10 000圖 1 典型牛頓流體流變圖 氣體 、 水 、 甘油 、 硅油 、 油(除高剪切速率下的高粘 度油外 )、 低分子化合物溶液等均屬于牛頓流體 。 賓漢流體 （塑性流體與粘塑性流體） ? 塑性流體 其流變曲線為不通過原點(diǎn) O的一條直線，如圖 2所示。它表示這種流體具有一定的顆粒濃度，在靜止?fàn)顟B(tài)下形成顆粒之間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，加外力進(jìn)行剪切時(shí)，要破壞結(jié)構(gòu)后才能開始流動(dòng)。例如，泥漿中粘土顆粒的形狀很不規(guī)則，表面性質(zhì)也很不均勻，因此顆粒之間容易彼此粘結(jié)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。倘若顆粒的濃度足夠大，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠在泥漿中布滿整個(gè)空間，那么要使這種泥漿發(fā)生流動(dòng)，就必須在一定程度上破壞這種連續(xù)結(jié)構(gòu)。 塑性流體 τs12A1Cγ178。C2B0θθ圖 2 塑性流體 理想的賓漢塑性流體 ， 一般是一些含較高固相且顆粒均勻的懸浮體 ， 如一些礦漿 、油墨 、 油漆等 。 塑性流體 ???? ???? ps式中： —— 靜切力 ， Pa； ηp —— 塑性粘度 ， Pas。 s??????sp??塑性流體有兩個(gè)流變參數(shù)，即塑性粘度 ηp及靜切力 s?表觀粘度： ???????????? sppsA ?????粘塑性流體 ? 由于固相顆粒的高度不均勻 (如粘土 )，在表面引力與斥力作用下易形成結(jié)構(gòu)，在低剪切速率下其流變曲線 (本來是直線 )往往偏離直線，形成曲線變化，當(dāng)剪切速率增加至層流段時(shí)才成直線變化 (圖 3)，這種流體稱為 粘塑性流體 。 粘塑性流體 ττ不流0塞流 層流0s紊流12圖 3 粘塑流體流動(dòng)圖 屬于粘塑性流體的有泥漿、瀝青、某些原油、水泥漿等，粘度高的牛頓流體也表現(xiàn)出粘塑性流體的性質(zhì)。 粘塑性流體 ? 圖中 AB為凹向軸的曲線 ， BD為直線段 ， BD延長(zhǎng)線與軸的交點(diǎn)為 C， OC壞 ， 此時(shí)產(chǎn)生像塞子一樣的流動(dòng) ， 故稱為塞流 。 隨著的逐步升高 ，結(jié)構(gòu)逐步破壞 ， 表觀粘度也逐漸變小 ， 此段流變曲線為一曲線變化 。 B點(diǎn)之后處于較穩(wěn)定的層流段 ， 此時(shí)粘塑流體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)破壞與形成處于平衡狀態(tài) ， BD為一直線段 ， 表示有一個(gè)穩(wěn)定的塑性粘度值 。 而 D點(diǎn)之后 ， 由于流速快 ， 剪切速率高 ， 就轉(zhuǎn)為紊流態(tài)了 。 ? τ0表示此流體運(yùn)動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)的存在及其數(shù)值的大小 。 粘塑性流體 ???? ???? p0與式 (2)比較 ， 此式也是直線方程 ， 截距為 τ0， 而不是 τs。 即此賓漢方程只能代表流變曲線的層流直線段 ， 而不能代表低剪切速率下的塞流曲線段 。 粘塑性流變參數(shù)有兩個(gè) ， 即塑性粘度 ηp，及動(dòng)切力 (或叫屈服值 )τ0。 粘塑性流體 ? 仿牛頓粘度表示法，求粘塑流體的表觀粘度值： ??????????????00 ??????ppA 圖 3中，在 ABD線上任何一點(diǎn) F
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