非牛顿流体在内管作行星运动的环空中的流动

本项目对非牛顿流体在内管做行星运动的偏心环空中的剪切混合流动，建立非惯性双极坐标系下的控制方程；建立判别该流动由层流向紊流转变的稳定性参数的理论公式；数值求解该流动的速度分布；分析该流动的流量和稳定性参数随流体流变性、压降、环空几何参数及环空内管自转和公转速度的变化规律；实验验证上述理论和数值计算的结果，并确定稳定性参数的临界值。在石油钻井中，钻杆不仅绕其自身轴线自转，同时还绕井眼轴线公转，可视为非牛顿流体的钻井液在钻杆和井筒构成的偏心环空中的流动即属剪切混合流动。本项目的研究成果可直接应用于钻井水力参数设计，为优质、高效、安全和低耗钻井提供可靠的理论依据。综上所述，本项目的研究内国内外文献均未见报道，其创新性的研究成果，不仅可以丰富非牛顿流体力学的理论，而且可直接应用于石油钻井水力参数的设计计算，具有重要的理论价值和工程实际意义。