水泥浆,流变学

5.5.5模型考虑 5.5.5.1流态判别

采用由Z 值演绎后的雷诺数来判别流态，其临界雷诺数是随液体的性能而变化的。

塞流要求 8.00>α或cpg V V < 紊流要求 c Re Re >或c V V > 式中0α—核隙比，无量纲；

V —流体的平均流速，s m /； c V —V 的紊流临界值，s m /；

cpg

V —V 的塞流临界值，s m /；

Re —雷诺数； c Re —临界雷诺数。

（1）宾汉塑性流体流态的判别

对用旋转粘度计测得的塑性粘度RV p ,μ和屈服值RV o ,τ按下面的公式修正：

(

)[]03832.0ln 9815.0-=RV

p P

K EXP K RV p p ，，μ

μμμ

[

]1611

.1193.100

00-=RV

K EXP K RV ，，τ

τττ

宾汉流体雷诺数的计算 管流：

p

i

BP

D V K BP μρRe Re

=

环空流：管近似流

()

p

o h BP

D D V K BP μρ-=

Re Re

环空流：窄缝近似法

()

p

o h BP

D D V K BP μρ5.1Re

Re -=

注：对环空流，当3.0/>h o D D 时应采用窄缝近似法。 宾汉塑性流体临界雷诺数的计算： 赫兹数计算

管流： 2

2

0p

i

He D K He μρτ=

管近似法： ()

2

2

0p

o h He D D K He μρτ-=

窄缝近似法： ()

2

2

0P

o h He D D K He μρτ-=

临界核隙比的计算

⎪⎭

⎫ ⎝⎛⎪

⎭⎫

⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭

⎫

⎝⎛+⨯

=24500224500475.024500275.024500275.02

2He He He He c α

上临界雷诺数计算 管流：

(

)c

c

c BP He ααα81600822.0362439.1968774.0Re

4

2

⨯+⨯-=

环空流：管近似法

()c

c

c BP He ααα81600822.0362439.1968774.0Re

4

2

⨯+⨯-=

环空流：窄缝近似法

(

)c

c

c BP He ααα121600822.0362439.1968774.0Re

4

2

⨯+⨯-=

下临界雷诺数计算 管流

()c BP BP α-⨯-=1866Re

Re

2

1

环空流：管近似法

()c BP BP α-⨯-=1866Re

Re

2

1

环空流：窄缝近似法

()c BP BP α-⨯-=1577Re

Re

2

1

宾汉塑性流体流态判别表

流态

管流 环空流 层流 1Re Re BP BP ≤ 1Re Re BP BP ≤ 过渡流 21Re Re Re BP BP BP << 2

1Re Re Re BP BP BP <<

紊流

2Re Re BP BP ≥ 2Re Re BP BP ≥

（2）幂率流体流态的判别 1）幂律流体雷诺数计算

管流：

()()[]

K

n n D V K n

n n i

n

PL

PL 4/138

Re

1

2Re +=

--ρ

环空流：管近似法

()()()[]K

n n D D V

K n n n

o h n

PL

PL 4/138Re

1

2Re +-=

--ρ 环空流：窄缝近似法

()()()[]K

n n D D V

K n n n

o h n

PL

PL 3/1212Re

1

2Re +-=

--ρ 2） 临界雷诺数的计算

n PL ⨯-=11503250Re

1

n

PL ⨯-=11504150Re

2

流态判别见表。 幂律流体流态判别表 流态 管流 环空流

层流 1Re Re PL PL

≤

1Re Re

PL PL

≤

过渡流 2

1Re

Re Re

PL PL

PL <<

2

1Re Re Re

PL PL

PL <<

紊流

2

Re

Re

PL PL

≥ 2

Re

Re

PL PL

≥

5.5.5.2临界流速和临界排量的计算 （1）紊流临界流速和临界排量的计算 1）宾汉塑性流体 管流：

i

BP p c D K V BP ρμRe 2

Re =

c i c V D Q 2

4

π=

环空流：管近似法

()

o h BP p c D D K V BP -=

ρμRe 2

Re

()

c e w c V D D

Q 2

2

4

-=

π

环空流：窄缝近似法

()

o h BP p c D D K V BP -=

ρμRe 2

Re

5.1

()

c e w c V D D

Q 2

24

-=

π