Kas ir gredzenveida plūsma?

Gredzenveida plūsmas svārstības tiek klasificētas kā viļņveida plūsma, kur rodas nelīdzenumi, vai viegla gredzenveida plūsma. Gaišā gredzenveida plūsmā, palielinoties plūsmas ātrumam, palielinās gāzu lodīšu koloidālā suspensija kodolā un noved pie tā, ka lodītes izplatās slāņos svītrās un kunkuļos. Pastāv arī vairāki citi plūsmas režīmi, tostarp burbuļplūsma, slāņa un sloksnes plūsma vertikālā caurulē, kā arī stratificēta un stratificēta-viļņota horizontālā caurulē.

Gredzenveida plūsmas ātruma aprēķināšana var būt sarežģīta, jo vienādojumos ir nepieciešams precīzs cauruļvada iekšējā diametra mērījums. Tas atšķiras, jo gredzenveida plūsmai ir neplūsmas robeža, kas maina caurules iekšējā diametra faktisko diametru. Precīzas vērtības ir grūti iegūt atkarībā no izmantotās aprēķina metodes.

Gredzenveida plūsmas noteikšanai parasti izmanto divas vienādojumu sērijas. Pirmais ir pazīstams kā mitrā perimetra plūsma, kur efektīvais caurules diametrs tiek dalīts ar iekšējās un ārējās plūsmas laukuma kvadrātveida reizinājumu. Mitrinātā perimetra aprēķini nav ideāli, jo tie pilnībā balstās uz iekšējās plūsmas atņemšanu no ārējās plūsmas, neņemot vērā bezplūsmas apgabalu. Naftas inženierijas metodē tiek izmantota sarežģītāka iekšējās un ārējās plūsmas salīdzināšanas metode, un ir zināms, ka plūsmas ātruma rezultāti ir par aptuveni 40% lielāki nekā mitrinātā perimetra metode. Šķiet, ka naftas inženierijas vienādojumi atspoguļo faktisko izmērīto plūsmas ātrumu labāk nekā mitrinātā perimetra metode, tomēr mitrinātā metode ir akadēmiskajā inženierijā izmantotais standarts.

Berzes faktori jāņem vērā arī gredzenveida plūsmā. Viena no metodēm ir caurules ārējās virsmas izmantošana berzes noteikšanai. Tiek veikta arī vidējās berzes izveide, pamatojoties uz svērtajiem datiem, un abas tiek uzskatītas par likumīgām pieejām.

Gāzes-šķidruma plūsmai caurulē ir arī dažādi posmi, kuros notiek pārejas starp dažāda veida plūsmas režīmiem. Pārejas var ietvert pāreju no gredzenveida uz gludu-gredzenu un aizbāzni uz gredzenveida plūsmu vertikālā caurulē. Horizontālajā caurulē parastās pārejas plūsmas shēmās ietver pāreju uz gredzenveida pāreju. Šiem, kā arī daudziem citiem plūsmas stāvokļu un pāreju veidiem ir unikāli matemātiski modeļi, lai aprēķinātu, kāds ir pašreizējais plūsmas ātrums caurulē.