Flödesmättnad

Flödesmättnad är ett begrepp som används inom fluideknik och porösa medier för att beskriva ett tillstånd där flödet genom ett system inte ökar i takt med ökande drivkraft. Vanligtvis uppstår flödesmättnad när mängden vätska i mediet närmar sig dess kapacitet att transporteras; vidare ökning av tryckskillnaden ger då endast små eller knappt märkbara ökningar i flödet.

I porösa medier är flödesmättnad särskilt viktig i tvåfasflöden, till exempel olja–vatten. Här bestäms hur lätt en fas kan transporteras av den andra av dess mättnadsgrad. Vid vissa saturationsnivåer dominerar relativa permeabiliteter och capillärkrafter, vilket gör att det totala flödet av en viss fas når ett plateau trots ökningar i tryckskillnad. Flödesmättnad kopplas därför ihop med mättnad, relativ permeabilitet och kapillärtryck.

I tillämpningar som mikrofluidik och geofysisk prospektering används begreppet för att beskriva när kanaler eller porösa nät är fullt mättade av vätska och transporten därmed begränsas av vätskans viskositet och de karakteristiska egenskaperna hos medierna. Mätningar görs vanligtvis genom att observera relationen mellan tryckskillnad och flöde och modellera den med Darcy’s lag justerad för relativ permeabilitet eller med mer avancerade tvåfasmodeller.

Flödesmättnad är därmed central för förståelsen av hur mycket av en vätska som kan flyta igenom ett medium under givna förutsättningar, och hur flödet ändras när mättnaden varierar.