Áramlás

Áramlás olyan jelenség, amelyben egy mennyiség időben és térben mozog, és adott helyen átáramlik egy másikba. A kifejezést széles körben használják: folyadékok vagy gázok áramlása csövekben, légáramlatok a levegőben, hőáramlás a közegben, vagy elektromos töltés vezetőkön belüli mozgása. Gyakorlati példák közé tartozik egy folyó vizének áramlása, a szoba levegőinek ki- és beáramlása, vagy egy vezető kisülésének folyamata.

Fizikai értelemben az áramlás a közeg mozgását és a vele szállított mennyiségek áthaladását írja le. A fontos mennyiségek közé tartozik a sebességmező u(x,t), a sűrűség ρ és a nyomás p. A volumetrikus áramlási sebesség Q és a tömegaramlás ṁ kapcsolata: ṁ = ρQ; Q = ∫A u·n dA. Incompressibilis közegre ∇·u = 0; a mozgást és nyomásváltozásokat a Navier–Stokes egyenletek írják le.

Osztályozás szempontjából beszélhetünk laminaris (réteges) és turbulens áramlásról, valamint állandó (steady) és időben változó (unsteady) áramlásról. Teljesen kifejlődött vagy rétegződő áramlás esetén erősen függ a falak és a közegen belüli viszkozitás.

Alkalmazások közé tartozik a hidraulika és vízgazdálkodás, aerodinamika és HVAC (épület-áramlás), meteorológia és klímaszabályozás, biomedicina (véráramlás) és energiaátvitelek. A tervezés során a mérőáramlás és nyomásesés kiszámítása fontos a hatékonyság és biztonság szempontjából. Mérésekhez például áramlásmérő, pitot-cső és anemométer használatos; egységek közé tartozik a köbméter per másodperc (m3/s) és a kilogramm per másodperc (kg/s).