电磁流量计在注聚剖面测井中测量应用与探讨 二十三
由雷诺数的定义可知,雷诺数的大小取决于流速、特征尺寸和流体粘度三个参数。对于圆形管道,特征尺寸一般取管道的直径D, 一般认为,管道雷诺数小于2000 时为层流状态,而雷诺数大于2000 时,流动将开始变为湍流状态,当雷诺数大于4000 时,流体完全进入湍流状态。
3.1.2 流动的基本方程
3.1.2.1 连续性方程
连续介质假设:流体是由连续分布的流体质点组成的介质。流体运动的连续性是物质质量守恒定律在流体运动中的特殊体现。
由连续介质模型和质量守恒定律可推知,对于空间位置固定的封闭面,在一段时间内通过该封闭面流入与流出的流体质量之差应等于封闭面内流体质量的增加,该结果用数学式表达就是连续性方程 。
3.1.2.2 纳维-斯托克斯方程
纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes)方程简称为 N-S 方程,是分析实际流体的运动和力之间关系的基本方程。在不同条件下,对不同流体模型可化为不同形式。N-S 方程加上连续性方程构成封闭的方程组,可在适当的边界条件和初始条
件下求解。
3.1.2.3 边界条件与初始条件
为了使微分形式的基本方程组在封闭的前提下有确定的解,还必须给出恰当的定解条件――初始条件及边界条件。
边界条件是指任一时刻,运动流体在所占据空间的边界上必须满足的条件。不同类型的偏微分方程组,其边界条件有不同的提法。从流动物理量的角度说,边界条件的提法主要有两种:一种是在边界上给出与力有关的条件,称为动力学边界条件;另一种是在边界上给出与速度有关的条件,称为运动学边界条件。
电磁流量计