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该文详细探讨了非牛顿流体及其本构方程,介绍了流变性参数测定的方法和旋转锥板流变仪的基本原理及优点,利用HAAKE RS75控制应力型旋转式流变仪测定了七种浓度的聚丙烯酰胺溶液的流变性,根据流变曲线回归出了满足幂律模式的流变方程;进行了聚丙烯酰胺水溶液的动态振荡试验,说明在给定浓度范围内的聚合物溶液具有非常微弱的弹性.引入研究多孔介质流体流动的体积平均方法和体均原理,获得了非牛顿幂律流体的体均连续方程和体均运动方程;分析了体均运动方程中的单位体积阻力,采用Darcy阻力经验公式和Forchheimer修正,得到了非牛顿幂律流体在多孔介质内流动的Brinkman-Forchheimer广义Darcy定律.该文提出了幂律流体在有界多孔介质内的结构流概念,并通过边界层动量积分计算证实了流核的存在,获得了流核流速和流核半径的计算结果;分析了Darcy数、惯性参数和幂律指数对速度剖面和阻力因子的影响程度,详细阐述了假塑性流体与膨胀性流体在多孔介质内流动的特点和区别.实验测定了不同浓度聚丙烯酰胺溶液在五组填充多孔介质中流动的压降-流量关系,绘出了阻力因子随Reynolds数变化的关系曲线;按照将流动阻力分为层流粘性阻力和惯性阻力的观点,将多孔介质流动阻力分为Darcy阻力和Forchheimer流动阻力;参考有关文献,将实验区域按Reynolds数范围分为Darcy流动、过渡流动和Forchheimer流动.利用计算流体力学商用软件FLUENT5.4进行的数值计算结果表明,圆管内多孔介质流体流动具有明显的结构流特征,边界层粘性效应被限制在管壁面附近区域,体现了Darcy阻力、Forchheimer惯性阻力和Brinkman附加阻力的综合作用.通过对均匀多孔介质和固体颗粒填充多孔介质流动问题的数值计算,分析了影响流速分布和流动阻力的各种因素,利用数值结果描述了实验曲线的合理走向.