Fluïdestroom

Fluïdestroom is het verplaatsen van een vloeistof of gas door een ruimte, langs wanden of door een installatie, doorgaans aangedreven door drukverschillen en ondersteund door krachten zoals zwaartekracht en wrijvingskrachten die voortkomen uit de viscositeit. Het begrip valt onder fluïdedynamica. Een fluïdestroom wordt gekarakteriseerd door variabelen zoals het snelheidsveld v(x,t), druk p(x,t) en dichtheid ρ. Bij continuïteit geldt dat het vervoer van massa in een gesloten systeem behouden blijft, wat leidt tot de continuïteitsvergelijking. De beweging van een Newtoniaanse vloeistof wordt doorgaans beschreven met de Navier–Stokes-vergelijkingen: ρ(Dv/Dt) = −∇p + μ∇^2 v + f. Voor incompressibele, ideale omstandigheden worden vereenvoudigingen toegepast zoals Euler- of Bernoulli-vergelijkingen, afhankelijk van de situatie.

Belangrijke kenmerken zijn laminaire en turbulente stroming; de overgang wordt vaak aangeduid door de Reynoldsgetal Re = ρvL/μ. Bij lage Re treedt laminaire stroming op; bij hoge Re ontstaat turbulentie, met werveling en fluctuaties.

Toepassingen omvatten water- of gasstromen door pijpen, HVAC-systemen, irrigatie, aerodynamica, en bloedstroom in aderen en slagaders, evenals stromingen in geofysische systemen zoals rivieren en de atmosfeer.

Metingen en analyse: volumestroom Q (m^3/s) en massastroom ṁ = ρQ. Meetinstrumenten zijn flowmeters, Pitot-buizen, venturi’s, en experimentele technieken zoals Particle Image Velocimetry (PIV) en Computational Fluid Dynamics (CFD). Bij experimenteel onderzoek is vaak aandacht voor wandglijding en turbulente schillen.

Samenvattend beschrijft fluïdestroom hoe vloeistoffen en gassen bewegen onder drukverschillen en krachten, en wordt dit bestudeerd met theoretische modellen en praktische toepassingen.