什么是环形流?(annular flow?)

环形流是一种液体和气体在管道中流动的方法,其中较轻分子量的材料沿着管道中心向下流动,较重分子量的材料形成沿着管壁流动的薄膜。它通常出现在石油工业中,那里的流速很高,并且可以出现在水平和垂直管道中。质量较轻的液体或气体也可以是雾状或胶体悬浮液的形式,称为乳液。流动材料之间的界面可能不精确,可能涉及气体和液体混合物。。...
Calculating annular flow rates can be difficult, as the equations require a precise measure of the inside diameter of the pipeline.

环形流是一种液体和气体在管道中流动的方法,其中较轻分子量的材料沿着管道中心向下流动,较重分子量的材料形成沿着管壁流动的薄膜。它通常出现在石油工业中,那里的流速很高,并且可以出现在水平和垂直管道中。质量较轻的液体或气体也可以是雾状或胶体悬浮液的形式,称为乳液。流动材料之间的界面可能不精确,可能涉及气体和液体混合物。。

环形流的变化分为波状流(出现不规则情况)或细环状流。在细长环形流中,随着流速的增加,核心中气团的胶体悬浮增加,导致气团扩散成细长条状和块状。还存在其他几种类型的流动模式,包括垂直管道中的气泡流、段塞流和搅动流,以及水平管道中的分层和分层波浪流。

计算环形流量可能很困难,因为方程式需要精确测量管道内径。这是因为环形流内部有一个无流边界,该边界改变了管道内部的有效直径。根据使用的计算方法,很难得到准确的数值。

两个方程组通常用于确定环形流。第一种称为湿周流,管道的有效直径除以内外流动面积的平方积。湿周长计算并不理想,因为它们完全基于从外部流量中减去内部流量,而不考虑无流量区域。石油工程方法使用一种更复杂的方法来比较内部和外部流动,并且已知其产生的流速结果比湿润周长法高出约40%。石油工程方程式似乎比湿周长法更好地反映了实际测量的流量,然而湿周长法是学术工程中使用的标准。。

环形流中也必须考虑摩擦系数。使用管道的外表面来估算摩擦力是一种方法。基于加权数据创建平均摩擦也是可行的,这两种方法都被认为是合理的。

管道中的气液流动也有不同的阶段,不同类型的流动方案之间会发生转换。过渡可以包括在垂直管道中从环形流到细环形流的转换,以及从塞流到环形流的转换。在水平管中,流动方案中常见的过渡包括段塞到环形过渡。这些,以及许多其他类型的流动状态和过渡,都有独特的数学模型来计算管道中的实际流速。

  • 发表于 2022-01-30 02:48
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  • 分类:科学

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