환상 흐름이란?

환형 유동은 파이프 라인에서 액체 및 가스 유동의 방법으로, 더 가벼운 분자량의 물질이 파이프의 중심으로 흐르고 더 무거운 분자량의 물질은 파이프 벽을 따라 흐르는 박막을 형성한다. 유속이 높고 수평 및 수직 파이프 모두에서 발생할 수있는 석유 산업에서 종종 나타납니다. 더 가벼운 질량 유체 또는 가스는 또한 에멀젼으로 알려진 미스트 또는 콜로이드 현탁액의 형태 일 수있다. 유동하는 재료들 사이의 계면은 정확하지 않을 수 있으며, 가스 및 액체 혼합물을 포함 할 수있다.

환형 흐름의 변화는 물결 모양의 흐름, 불규칙성이 발생하는 곳 또는 묶은 환형 흐름으로 분류됩니다. 묶은 환형 흐름에서, 유속이 증가함에 따라, 코어 내의 기체 소 구체의 콜로이드 현탁액이 증가하여 소 구체가 소름 끼치는 줄무늬 및 덩어리로 퍼지게된다. 수직 파이프의 기포, 슬러그 및 횡류 흐름뿐만 아니라 수평 파이프의 계층화 및 계층화 물결을 포함하여 여러 가지 다른 유형의 흐름 요법도 존재합니다.

방정식이 파이프 라인의 내경을 정확하게 측정해야하기 때문에 환형 유량 계산은 어려울 수 있습니다. 환형 흐름에는 파이프 내부의 유효 직경을 변경하는 흐름이없는 경계가 있기 때문에 다양합니다. 사용 된 계산 방법에 따라 정확한 값을 얻기가 어렵습니다.

환형 유동을 결정하기 위해 일반적으로 2 개의 일련의 방정식이 사용됩니다. 첫 번째는 습식 주변 유량으로 알려져 있는데, 여기서 파이프의 유효 직경은 내부 및 외부 흐름 영역의 제곱 곱으로 나뉩니다. 습식 주변 계산은 비유동 영역에 대한 허용없이 외부 유동에서 차감되는 내부 유동을 전적으로 기반으로하기 때문에 이상적이지 않습니다. 석유 공학 방법은 내부 및 외부 흐름을 비교하는 더 복잡한 방법을 사용하며, 습식 주변 방법보다 약 40 % 높은 유량 결과를 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 석유 공학 방정식은 습식 주변 방법보다 실제 측정 된 유량을 더 잘 반영하는 것으로 보이지만 습식 방법은 학술 엔지니어링에 사용되는 표준입니다.

또한 환형 흐름에서 마찰 계수도 고려해야합니다. 파이프의 외부 표면을 사용하여 마찰을 추정하는 것이 한 가지 방법입니다. 가중 데이터를 기반으로 평균 마찰을 생성하는 것도 수행되며 합법적 인 접근 방식으로 간주됩니다.

파이프의 기체-액체 흐름에는 다양한 유형의 흐름 요법 사이에서 전이가 발생하는 다양한 단계가 있습니다. 전이에는 환형에서 고리 형 환형으로의 전환과 수직 파이프의 환형 흐름으로의 플러그가 포함될 수 있습니다. 수평 파이프에서 흐름 체계의 일반적인 전환에는 슬러그에서 환형 전환이 포함됩니다. 다른 많은 유형의 유량 상태와 전이뿐만 아니라 파이프의 현재 유량이 실제로 무엇인지 계산하기위한 고유 한 수학적 모델이 있습니다.