Степенная двухпараметрическая модель Оствальда де Ваале.

Зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига для псевдопластичных и дилатантных жидкостей математически описывается уравнением Оствальда: .

В это уравнение входят две величины, зависящие от свойств жидкости и характеризующие сопротивление течению:

К - коэффициент консистенции;

n - показатель степени отклонения поведения жидкости от поведения ньютоновских жидкостей. При n=1 уравнение Остваль­да превращается в уравнение Ньютона, и коэффициент консистен­ции К - становится абсолютной или динамической вязкостью. Чем больше величина n отличается от единицы, тем сильнее поведение псевдопластичной или дилатантной жидкости отклоняет­ся от поведения ньютоновской жидкости.

Реологическая кривая пластичных жидкостей не проходит через начало координат. Она начинается от точки на оси каса­тельных напряжений, соответствующей статическому напряжению сдвига, и имеет прямолинейный участок. (Для скоростей сдвига, соответствующих линейному участку, зависимость между напря­жением и скоростью сдвига выражается математически уравнением Шведова-Бингама:

В это уравнение входят две величины, зависящие от свойств жидкости и Определяющие сопротивление ее течению:

- структурная вязкость, - динамическое напряжение сдвига.)

Большинство промывочных жидкостей, применяемых в бурении, и в том числе глинистые растворы, являются неньютоновскими жид­костями. Среди глинистых растворов могут встретиться пластич­ные, псевдопластичные и даже дилатантные жидкости. Поэтому наиболее точно зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига для химически обработанных глинистых растворов, по-видимому, может быть выражена степенным уравнением Оствальда.

Однако, расчётные формулы, выведенные на основе этого уравнения, значительно сложнее аналогичных формул, выведенных на основе уравнения Шведова-Бингэма. Результаты же расчётов имеют примерно одинаковую степень точности. Поэтому с доста­точной для практических целей точностью можно принять что для глинистых растворов зависимость напряжения сдвиге от ско­рости сдвига подчиняется уравнению Шведова-Бингама. Реологи­ческие свойства глинистых растворов характеризуются величи­нами структурной вязкости и динамического напряжения сдвига.

Дата добавления: 2015-07-11