Apa itu Aliran Annular?

Aliran annular adalah metode aliran cairan dan gas dalam pipa di mana bahan berat molekul yang lebih ringan mengalir ke bagian tengah pipa dan bahan berat molekul yang lebih berat membentuk film tipis yang mengalir di sepanjang dinding pipa.Sering terlihat di industri minyak bumi di mana laju aliran tinggi, dan dapat terjadi pada pipa horizontal dan vertikal.Cairan atau gas massa yang lebih ringan juga dapat dalam bentuk kabut atau suspensi koloid yang dikenal sebagai emulsi.Antarmuka antara bahan yang mengalir mungkin tidak tepat, dan dapat melibatkan campuran gas dan cair.

Variasi dalam aliran annular dikategorikan sebagai aliran bergelombang, di mana penyimpangan terjadi, atau aliran annular yang tipis.Dalam aliran annular wispy, karena laju aliran meningkat, suspensi koloid gumpalan gas di inti meningkat dan mengarah ke globula yang menyebar ke dalam garis -garis dan gumpalan yang tipis.Beberapa jenis rejimen aliran lainnya juga ada, termasuk gelembung, siput, dan aliran churn dalam pipa vertikal, serta bertingkat dan bertingkat dalam pipa horizontal.

Menghitung laju aliran annular bisa sulit, karena persamaan membutuhkan ukuran yang tepatdari diameter dalam pipa.Ini bervariasi karena aliran annular memiliki batas tanpa aliran di dalamnya yang mengubah diameter efektif interior pipa.Nilai yang akurat sulit didapat dengan tergantung pada metode perhitungan yang digunakan.

Dua seri persamaan biasanya digunakan untuk menentukan aliran annular.Yang pertama dikenal sebagai aliran perimeter yang dibasahi, di mana diameter efektif pipa dibagi dengan produk persegi area aliran dalam dan luar.Perhitungan perimeter yang dibasahi tidak ideal, karena mereka didasarkan sepenuhnya pada aliran batin yang dikurangi dari aliran luar tanpa tunjangan untuk wilayah tanpa aliran.Metode rekayasa minyak bumi menggunakan metode yang lebih kompleks untuk membandingkan aliran dalam dan luar, dan diketahui menghasilkan hasil laju aliran yang sekitar 40% lebih tinggi dari metode perimeter yang dibasahi.Persamaan rekayasa minyak bumi tampaknya mencerminkan laju aliran yang diukur aktual lebih baik daripada metode perimeter yang dibasahi, namun metode yang dibasahi adalah standar yang digunakan dalam rekayasa akademik.

Faktor gesekan juga harus diperhitungkan dalam aliran annular.Menggunakan permukaan luar pipa untuk memperkirakan gesekan adalah salah satu metode.Membuat gesekan rata -rata berdasarkan data tertimbang juga dilakukan, dan keduanya dianggap pendekatan yang sah.

Ada juga berbagai tahap aliran gas-cair dalam pipa di mana transisi terjadi antara berbagai jenis rejimen aliran.Transisi dapat mencakup pergeseran dari annular ke annular wispy, dan steker ke aliran annular dalam pipa vertikal.Dalam pipa horizontal, transisi umum dalam skema aliran termasuk slug ke transisi annular.Ini, serta banyak jenis status aliran dan transisi lainnya, semuanya memiliki model matematika yang unik untuk menghitung apa laju aliran saat ini dalam pipa sebenarnya.