偏心环空中内管壁受非牛顿流体作用力的数值计算
郭军辉[1] 崔海清[2] 王晓艳[1] 尹晓喆[3]
[1]大庆油田公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712 [2]大庆石油学院石油工程学院,黑龙江大庆163318 [3]大庆石油学院计算机与信息技术学院,黑龙江大庆163318
摘 要:
由于聚合物溶液特有的非Newton流变性，聚驱抽油机井产生了诸如泵效下降、抽油杆偏磨等问题.为研究非Newton流体对内管壁的作用力，分别选用变系数二阶流体和幂律流体模型，建立了流体在偏心环空中流动的基本方程，以及内管壁受非牛顿流体作用力的数学模型；通过有限差分法对流动的基本方程进行了数值求解；并以HPAM水溶液为例，计算了内管做轴向匀速运动时受非牛顿流体的作用力；分析了压力梯度、偏心度、内管速度等对内管壁受力的影响.结果表明，内管壁所受流体作用力在x方向的合力Tx主要受法向应力差的影响，而合力的方向则受压力梯度、偏心度、内管速度等的共同影响；z方向的合力Tz与Tx相比在工程上可以忽略. (共5页)
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