非牛顿流体的偏心环空螺旋流动广泛存在于工程实际中,如原油生产过程中的钻井、螺杆泵采油等。以钻井为例,在钻进过程中,在钻杆和井筒之间就会形成环空流动。同时,钻杆以一定的角速度做旋转运动,因此在环形空间中的水泥浆在反排过程中,便形成了偏心环空螺旋流动。螺杆泵采油过程中,在抽油杆与油管之间也将产生偏心环空螺旋流动。对其压降规律及其影响因素的研究,是工程设计和生产管理的重要依据。在以往的研究中,大多是针对牛顿流体的研究。在实际工程应用中,流动介质往往呈现非牛顿模式,采用牛顿流体的研究结果进行实际应用时,将会产生很大的误差,严重限制了实际应用。为此,探讨深究非牛顿幂律流体在偏心环空模型中的湍流螺旋流动、以及其在圆管模型中进行的紊流流场的相关参数情况是很有现实及工程指导意义的。本文以幂律流体为研究对象,分别研究了该种流体在圆管模型和偏心环空模型中进行的湍流流动,对流场和流动规律进行分析探索,研究过程中借鉴了近年来常用的紊流随机理论以及经典的普朗特混合长度理论,通过一系列理论推导得到了幂律流体在圆管中进行的湍流流动的速度分布的解析解,通过流性指数和稠度系数确定流场中具体位置的速度值,然后利用仿真软件进行仿真模拟在环控模型中的幂律流体进行的湍流螺旋流动,最后得到了偏心度、转速和入口速度如何影响速度场和压力场。