什么是环状流(Annular Flow)？

环状流是液体和气体在管道中流动的一种方法，分子量较轻的物质沿着管道中心向下流动，而较重的分子量物质形成一层薄膜，沿着管壁流动，这在流速较高的石油工业中经常出现，质量较轻的流体或气体也可能以水雾或胶状悬浮液的形式出现在水平管和垂直管中。流动物质之间的界面可能不精确，可能涉及气体和液体混合物。计算环空流量可能很困难，因为方程式要求精确测量管道内径。环状流的变化分为波状流（出现不规则情况）或细环形流。在细环形流中，随着流速的增加，气球在堆芯中的胶态悬浮液增加，导致小球扩展成细小的条纹和团块，还存在其他几种流动形式，包括垂直管道中的气泡、段塞流和搅动流，以及水平管中的分层和分层波纹。计算环形流量可能很困难，因为方程组要求精确测量管道内径。这是因为环形流内部没有流动边界，这会改变管道内部的有效直径。准确的数值很难根据所用的计算方法，通常用两个系列的方程来确定环空流动。第一个被称为湿周流，其中管道的有效直径除以内外流动面积的平方积湿周计算并不理想，因为它们完全基于从外流中减去内流，而不考虑无流区。石油工程方法使用更复杂的方法来比较内部流和外部流，与湿周长法相比，石油工程方程组更能反映实际测量的流量，但湿周法是学术工程中使用的标准方法，摩擦系数也必须考虑在内环形流。使用管道外表面来估算摩擦是一种方法。基于加权数据创建平均摩擦力也是一种方法，这两种方法都被认为是合理的方法。管道中的气液流动也有不同的阶段，在这些阶段中，各种流程之间会发生过渡。过渡可以包括垂直管中从环形流到细环形流以及从塞状流到环状流的转变。在水平管中，流动方案中常见的转换包括段塞流到环形流的过渡。这些以及许多其他类型的流动状态和过渡，它们都有独特的数学模型来计算管道中的实际流量。