Hvad er ringformet flow?

Annulær strømning er en metode til væske og gasstrøm i en rørledning, hvor materialet med lettere molekylvægt strømmer ned ad midten af røret, og det tungere molekylære vægtmateriale danner en tynd film, der flyder langs rørvæggen.Det ses ofte i olieindustrien, hvor strømningshastighederne er høje og kan forekomme i både vandret og lodret rør.Den lettere massevæske eller gas kan også være i form af en tåge eller en kolloidal suspension kendt som en emulsion.Grænsefladen mellem de flydende materialer er muligvis ikke præcis og kan involvere gas- og flydende blandinger.

Variationer i ringformet strømning er kategoriseret som bølget strøm, hvor uregelmæssigheder forekommer eller pisket ringformet strømning.I pisket ringformet strømning, når strømningshastigheden øges, øges den kolloidale suspension af gasgugler i kernen og fører til, at kuglerne spreder sig ud i piskede striber og klumper.Flere andre typer strømningsregimer findes også, herunder boble, snegle og churn-strømning i lodret rør, såvel som stratificerede og stratificerede bølge i vandret rør.

Beregning af ringformede strømningshastigheder kan være vanskelige, da ligningerne kræver en præcis målingaf den indvendige diameter af rørledningen.Dette varierer, fordi ringformet strømning har en uden strømningsgrænse inden i den, der ændrer den effektive diameter af rørets interiør.Præcise værdier er svære at komme ved afhængigt af den anvendte beregningsmetode.

To serier af ligninger bruges ofte til at bestemme ringformet strømning.Den første er kendt som befugtet omkredsstrøm, hvor den effektive diameter af røret er divideret med et firkantet produkt af indre og ydre strømningsområder.Beregninger af befugtede omkreds er ikke ideelle, da de udelukkende er baseret på, at den indre flow trækkes fra den ydre strømning uden godtgørelse for ikke-flow-regionen.Petroleumsteknisk metode bruger en mere kompleks metode til sammenligning af indre og ydre strømning, og det er kendt for at producere strømningshastighedsresultater, der er ca. 40% højere end den befugtede omkredsmetode.Petroleumstekniske ligninger ser ud til at afspejle den faktiske målte strømningshastighed bedre end den befugtede omkredsmetode, men alligevel er den befugtede metode, der bruges i akademisk teknik.

Friktionsfaktorer skal også redegøres for i ringformet strømning.Brug af rørets ydre overflade til at estimere friktion er en metode.Oprettelse af en gennemsnitlig friktion baseret på vægtede data gøres også og betragtes begge som legitime tilgange.

Der er også forskellige stadier i gas-væskestrøm i rør, hvor overgange forekommer mellem de forskellige typer strømningsregimer.Overgange kan omfatte forskydninger fra ringformet til pisket-annulær og tilslut til ringformet strømning i lodret rør.I vandret rør inkluderer almindelige overgange i strømningsskemaer snegle til ringformet overgang.Disse såvel som mange andre typer flowtilstande og overgange har alle unikke matematiske modeller til beregning af, hvad den aktuelle strømningshastighed i røret faktisk er.