環状流とは何ですか？

環状流は、パイプラインの液体とガスの流れの方法であり、軽い分子量の材料がパイプの中心を流れ、より重い分子量材料がパイプの壁に沿って流れる薄膜を形成します。流量が高く、水平パイプと垂直パイプの両方で発生する可能性のある石油産業でよく見られます。軽量の質量液またはガスは、エマルジョンとして知られるミストまたはコロイド懸濁液の形でもあります。流れる材料間のインターフェースは正確ではなく、ガスと液体の混合物を含むことができます。

環状流の変動は、不規則性が発生する波状の流れ、またはかすかな環状流れに分類されます。かすかな環状流では、流量が増加すると、コアのガス球体のコロイド懸濁液が増加し、小球がかすかな縞模様としこりに広がります。垂直パイプのバブル、ナメクジ、チャーンの流れ、およびStratifなど、他のいくつかのタイプの流れレジメンも存在します。水平パイプのIEDおよび層状波。

方程式にはパイプラインの内径の正確な尺度が必要であるため、環状流量の計算は困難です。これは、環状の流れがパイプの内部の有効な直径を変化させるフローなしの境界を持っているため、異なります。正確な値は、使用される計算方法に応じて実現するのが困難です。

環状流を決定するために、2つのシリーズの方程式が一般的に使用されます。 1つ目は、パイプの有効な直径が内側と外側の流れ領域の正方形の積で分割される湿潤境界の流れとして知られています。濡れた境界計算は理想的ではありません。なぜなら、フロー領域に許容されずに外側の流れから差し引かれる内部の流れに完全に基づいているからです。石油工学法は、内側と外側の流れを比較するより複雑な方法を使用しており、流量の結果を生成することが知られていますこれは、濡れた境界法よりも約40％高くなっています。石油工学方程式は、実際の測定された流量を湿った周囲法よりも優れたものに反映しているように見えますが、濡れた方法はアカデミックエンジニアリングで使用される標準です。

摩擦因子も環状流で説明する必要があります。パイプの外面を使用して摩擦を推定することは1つの方法です。加重データに基づいて平均摩擦を作成することも行われ、どちらも正当なアプローチと見なされます。

さまざまな種類の流れレジメン間で遷移が発生するパイプのガス液流にはさまざまな段階があります。遷移には、環状からannularのアヌラーへのシフト、垂直パイプの環状流へのプラグを含めることができます。水平パイプでは、フロースキームの一般的な遷移には、ナメクジから環への遷移が含まれます。これらおよび他の多くの種類のフロー状態や遷移と同様に、すべてがパイプ内の現在の流量を計算するためのユニークな数学モデルを持っています実際には。