Hva er ringformet flyt?

Annulær strømning er en metode for væske og gasstrøm i en rørledning der materialet med lettere molekylvekt renner nedover midten av røret og det tyngre molekylvektmaterialet danner en tynn film som renner langs rørveggen.Det sees ofte i petroleumsindustrien der strømningshastighetene er høye, og kan oppstå i både horisontalt og vertikalt rør.Den lettere massevæsken eller gassen kan også være i form av en tåke eller kolloidal suspensjon kjent som en emulsjon.Grensesnittet mellom de flytende materialene er kanskje ikke presist, og kan involvere gass- og flytende blandinger.

Variasjoner i ringformet strømning er kategorisert som bølget strømning, der uregelmessigheter oppstår, eller sprø ringformet strømning.I sprø ringformet strømning, etter hvert som strømningshastigheten økes, øker den kolloidale suspensjonen av gasslokker i kjernen og fører til at kulene sprer seg ut i sprø streker og klumper.Flere andre typer strømningsregimer eksisterer også, inkludert boble, snegle og churn-strømning i vertikal rør, så vel som lagdelt og stratifisert-bølget i horisontalt rør.

Beregning av ringformede strømningshastigheter kan være vanskelig, ettersom ligningene krever et presist målav den indre diameteren på rørledningen.Dette varierer fordi ringformet strømning har en ikke-strømningsgrense innenfor seg som endrer den effektive diameteren til rørets indre.Nøyaktige verdier er vanskelig å komme med avhengig av metoden for beregning som brukes.

To serier av ligninger brukes ofte for å bestemme ringformet strøm.Den første er kjent som fuktet omkretsstrøm, der rørets effektive diameter er delt av et kvadratisk produkt av indre og ytre strømningsområder.Fengslede omkretsberegninger er ikke ideelle, ettersom de helt er basert på indre strømning som trekkes fra ytre strømning uten godtgjørelse for ikke-strømningsregionen.Petroleumsingeniørmetoden bruker en mer kompleks metode for å sammenligne indre og ytre strømning, og det er kjent å gi strømningshastighetsresultater som er omtrent 40% høyere enn den fuktede omkretsmetoden.Petroleumsingeniørligningene ser ut til å gjenspeile den faktiske målte strømningshastigheten bedre enn den fuktede omkretsmetoden, men likevel må den fuktede metoden standarden som brukes i akademisk ingeniørfag.

Friksjonsfaktorer også må regnskapsføres i ringformet strøm.Å bruke den ytre overflaten av røret for å estimere friksjon er en metode.Å lage en gjennomsnittlig friksjon basert på vektede data gjøres også, og regnes begge som legitime tilnærminger.

Det er også forskjellige stadier i gass-væske strømning i rør der overganger oppstår mellom de forskjellige typer strømningsregimer.Overganger kan omfatte skift fra ringformet til sprø-annulær, og plugg til ringformet strømning i vertikal rør.I horisontalt rør inkluderer vanlige overganger i strømningsordninger sving til ringformet overgang.Disse, så vel som mange andre typer strømningstilstander og overganger, har alle unike matematiske modeller for å beregne hva gjeldende strømningshastighet i røret faktisk er.