第1章 绪论 1
1.1水力旋流器基础理论 1
1.1.1水力旋流器结构及工作原理 1
1.1.2水力旋流器分类及应用 2
1.1.3水力旋流器基本设计参数 4
1.1.4水力旋流器内部流场参数 5
1.1.5水力旋流器工艺评价参数 6
1.1.6水力旋流器关键参数研究意义 7
1.2旋流器研究方法及进展 8
1.2.1数学方法 9
1.2.2试验方法 10
1.2.3数值模拟方法 11
1.3主要研究工作及取得的成果 13
1.3.1清水为介质流场机理研究的完善 14
1.3.2介质黏度对牛顿流场影响的定量研究 14
1.3.3非牛顿流场与牛顿流场的全景显示及对比分析 14
1.3.4幂律流体流变性对流场影响的定性对比研究 15
1.3.5稠度系数与非牛顿指数对组合涡运动影响的定量研究 15
第2章 分离介质黏性及非牛顿流场基本理论 16
2.1牛顿流场基础理论 16
2.1.1牛顿流体 16
2.1.2黏度（分子黏度） 17
2.1.3理想流体 18
2.1.4黏性流体 18
2.2非牛顿流场基本理论 18
2.2.1非牛顿流体 18
2.2.2表观黏度 19
2.2.3非牛顿流体的分类 19
2.2.4非牛顿流体的特性及应用 22
2.2.5非牛顿流体力学与石油工业 25
2.3湍流基本理论 25
第3章 以清水为介质的旋流器流场机理研究 28
3.1清水（μ＝1 mPa.s）基本流场模拟结果及其运动特性分析 29
3.1.1切线速度分布规律及数据统计平均处理 30
3.1.2压力分布规律及数据统计平均处理 35
3.1.3速度与压力耦合常数Cp 38
3.2组合涡运动指数n.定量研究的进一步完善 39
3.3切向速度定量研究 46
3.3.1势流区（即组合涡运动区域）切向速度定量研究 47
3.3.2边界层区域切向速度定量研究 50
3.4速度场研究结果对比验证 52
3.4.1在不同结构参数条件下验证公式的正确性 52
3.4.2在相同结构参数条件下与原有理论对比验证 53
3.5以清水为介质（μ＝1 mPa.s）流场能量损耗和静压力定量研究 55
第4章 介质黏度对速度场与压力场影响的定量研究 59
4.1介质黏度对组合涡运动指数n的影响 59
4.2介质黏度对切向速度的影响 65
4.3介质黏度对径向速度的影响 72
4.4介质黏度对轴向速度的影响 73
4.5介质黏度对压力场的影响 75
第5章 非牛顿流变性对旋流分离流场的影响对比研究 79
5.1油田适合于旋流分离作业的非牛顿流体 79
5.2非牛顿流体与牛顿流体的对比研究 81
5.2.1模型选择及入口边界条件设置 81
5.2.2压力分布对比分析 82
5.2.3速度场分布对比分析 83
5.2.4两项体积比分布对比分析 86
5.2.5剪切速率分布对比分析 86
5.2.6黏度分布对比分析 88
第6章 幂律流体的流变特性对流场影响机理研究 92
6.1稠度系数K对流场运动特性的影响 92
6.1.1不同K值压力分布对比分析 92
6.1.2不同K值速度分布对比分析 94
6.1.3不同K值剪切速率分布对比分析 95
6.1.4不同K值湍流黏度分布对比分析 96
6.1.5不同K值黏度分布对比分析 96
6.2非牛顿指数N对流场运动特性的影响 97
6.2.1不同N值压力分布对比分析 98
6.2.2不同N值速度场分布对比分析 99
6.2.3不同N值剪切速率分布对比分析 100
6.2.4不同N值黏度分布对比分析 101
第7章 幂律流体对组合涡运动特性影响的定量研究 105
7.1非牛顿流体与牛顿流体对组合涡指数n影响的定量对比研究 106
7.2两种典型非牛顿流体组合涡指数n的数学表达式及验证 115
7.3幂律流体流变性对组合涡指数n值影响的定量研究 119
7.3.1不同K值对组合涡指数n影响的定量对比研究 120
7.3.2不同N值对组合涡指数n影响的定量对比研究 129
7.3.3幂律流体流变性对组合涡指数n影响的定量研究 138
7.3.4幂律流体流变性对切向速度影响的定量研究及验证 148
参考文献 157
彩色图版 163
索引 171