Halka şeklindeki akış, daha hafif moleküler ağırlıktaki malzemenin borunun ortasından aşağıya aktığı ve daha ağır moleküler ağırlıktaki malzemenin boru duvarı boyunca akan ince bir film oluşturduğu bir boru hattında sıvı ve gaz akış yöntemidir. Petrol endüstrisinde, akış hızlarının yüksek olduğu ve hem yatay hem de dikey borularda görülebileceği sıklıkla görülmektedir. Daha hafif kütle sıvısı veya gazı ayrıca emülsiyon olarak bilinen bir sis veya koloidal süspansiyon formunda da olabilir. Akan malzemeler arasındaki arayüz kesin olmayabilir ve gaz ve sıvı karışımları içerebilir.
Halka akıştaki varyasyonlar, düzensizliklerin meydana geldiği dalgalı akış veya perdahlı halka akış şeklinde sınıflandırılır. İnce halka şeklindeki akışta, akış hızı arttıkça, çekirdekteki gaz küreciklerinin kolloidal süspansiyonu artar ve küreciklerin ince çizgiler ve topaklar halinde yayılmasına yol açar. Dikey borudaki kabarcık, sümüklü böcek ve çalkalama akışının yanı sıra yatay borudaki tabakalı ve tabakalı dalgalı dahil olmak üzere başka çeşitli akış rejimleri de vardır.
Denklemlerin boru hattının iç çapının kesin bir ölçüsünü gerektirmesi nedeniyle dairesel akış hızlarını hesaplamak zor olabilir. Bu değişkendir, çünkü halka şeklindeki akışın boru iç kısmının etkin çapını değiştiren akışsız bir sınırı vardır. Kullanılan hesaplama yöntemine bağlı olarak doğru değerlerin elde edilmesi zordur.
Halka akışını belirlemek için yaygın olarak iki denklem serisi kullanılır. Birincisi, borunun etkin çapının iç ve dış akış alanlarının kare bir ürünü ile bölündüğü Islak Çevre akışı olarak bilinir. Islak Çevre Çevre hesaplamaları ideal değildir, çünkü tamamen akışsız bölge için izin verilmeksizin dış akıştan çıkartılan iç akışa dayanır. Petrol Mühendisliği yöntemi, iç ve dış akışı karşılaştırmak için daha karmaşık bir yöntem kullanmaktadır ve Islanan Çevre yönteminden yaklaşık% 40 daha yüksek akış hızı sonuçları ürettiği bilinmektedir. Petrol Mühendisliği denklemleri, ölçülen akış hızını Islak Çevre yönteminden daha iyi yansıtıyor gibi gözükse de, Islak yöntem, akademik mühendislikte kullanılan standarttır.
Sürtünme faktörlerinin ayrıca dairesel akışta hesaba katılması gerekir. Borunun dış yüzeyini sürtünmeyi tahmin etmek için kullanmak bir yöntemdir. Ağırlıklı verilere dayanan ortalama bir sürtünme yaratma da yapılır ve her ikisi de meşru yaklaşımlar olarak kabul edilir.
Çeşitli akış rejimleri arasında geçişlerin gerçekleştiği borudaki gaz-sıvı akışında çeşitli aşamalar da vardır. Geçişler, dairesel borudan perdahlı halkaya kaymalar ve dikey borudaki tapadan halka akışına kaymaları içerebilir. Yatay boruda, akış şemalarındaki yaygın geçişler, tıkanıklıktan halkaya geçişi içerir. Bunlar, diğer birçok akış durumu ve geçiş türünün yanı sıra, borudaki akım akış hızının gerçekte ne olduğunu hesaplamak için benzersiz matematiksel modellere sahiptir.
