Wat is de ringvormige stroom?

Ringvormige stroom is een methode van vloeistof en gasstroom in een pijpleiding waar het materiaal van lichter molecuulgewicht door het midden van de pijp stroomt en het zwaardere molecuulgewichtmateriaal een dunne film vormt die langs de pijpwand stroomt.Het wordt vaak gezien in de aardolie -industrie waar de stroomsnelheden hoog zijn en kunnen voorkomen in zowel horizontale als verticale pijp.De lichtere massale vloeistof of gas kan ook in de vorm zijn van een mist of colloïdale suspensie die bekend staat als een emulsie.De interface tussen de stromende materialen is mogelijk niet nauwkeurig en kan gas- en vloeibare mengsels met zich meebrengen.

Variaties in ringvormige stroming worden gecategoriseerd als golvende stroming, waar onregelmatigheden optreden, of een piekerige ringvormige stroming.In de wispy ringvormige stroming, naarmate de stroomsnelheid wordt verhoogd, neemt de colloïdale suspensie van gasbolletjes in de kern toe en leidt het ertoe dat de bolletjes zich verspreiden in piekerige strepen en knobbels.Er bestaan ook verschillende andere soorten stroomregimes, waaronder bellen, slug en churn stroming in verticale buis, evenals gestratificeerd en gestratificeerd-golvende in horizontale buis.

Het berekenen van ringvormige stroomsnelheden kan moeilijk zijn, omdat de vergelijkingen een precieze maatregel vereisen,van de binnendiameter van de pijpleiding.Dit varieert omdat de ringvormige stroom een no-flow-grens heeft die de effectieve diameter van het pijpinterieur verandert.Nauwkeurige waarden zijn moeilijk te vinden door afhankelijk van de gebruikte methode van de gebruikte berekening.

Twee reeksen vergelijkingen worden vaak gebruikt om de ringvormige stroom te bepalen.De eerste staat bekend als bevochtigde perimeterstroom, waarbij de effectieve diameter van de pijp wordt gedeeld door een vierkant product van binnen- en buitenste stroomgebieden.Berekeningen van bevochtigde perimeter zijn niet ideaal, omdat ze volledig zijn gebaseerd op de binnenstroom die wordt afgetrokken van de buitenste stroom zonder vergoeding voor het no-flow-gebied.De petroleumtechnische methode maakt gebruik van een meer complexe methode om de binnenste en buitenste stroom te vergelijken, en het is bekend dat het stroomsnelheidsresultaten produceert die ongeveer 40% hoger zijn dan de bevochtigde perimeter -methode.De petroleumtechnische vergelijkingen lijken het werkelijke gemeten stroomsnelheid beter weer te geven dan de bevochtigde perimetermethode, maar de bevochtigde methode is de standaard die wordt gebruikt in academische engineering.

Wrijvingsfactoren moeten ook worden verantwoord in de ringvormige stroom.Het gebruik van het buitenoppervlak van de pijp om de wrijving te schatten, is een methode.Het creëren van een gemiddelde wrijving op basis van gewogen gegevens wordt ook gedaan en worden beide beschouwd als legitieme benaderingen.

Er zijn ook verschillende stadia in gas-vloeistofstroom in buis waar overgangen optreden tussen de verschillende soorten stroomregimes.Overgangen kunnen verschuivingen omvatten van ringvormige naar pieker-jaarlijkse en plug naar ringvormige stroming in verticale pijp.In horizontale pijp omvatten gemeenschappelijke overgangen in stroomschema's de slak naar ringvormige overgang.Deze, evenals vele andere soorten stromingsstaten en overgangen, hebben allemaal unieke wiskundige modellen om te berekenen wat de huidige stroomsnelheid in de pijp eigenlijk is.