Gasstrømmens

Gasstrømmens refererer til bevegelsen av gass i et område, en kanal eller et system. Den beskriver hvordan gasspartikler transporteres under påvirkning av trykk- og temperaturforskjeller, og kan være laminar eller turbulent. Gasstrømmen er en sentral del av fluiddynamikk og har betydning i alt fra naturfenomener til tekniske prosesser.

Grunnleggende beskrives gasstrømmen med kontinuitetsligningen, Navier–Stokes-ligningen for kompressibel strømning og energiligningen. Tilstandslikningen for gasser, ofte p = ρRT for ideelle gasser, oppretter forholdet mellom trykk, tetthet og temperatur og brukes til å lukke ligningssystemet. Avhengig av hvor mye tetthet og temperatur varierer, kan strømningen være inkompressibel eller kompressibel og skiftende mellom subsoniske og supersoniske hastigheter.

Nøkkelparametre som karakteriserer gasstrømmen inkluderer hastighetsfeltet, tetthet, trykk og temperatur, samt dimensjonsløse tall som Reynolds-tallet, Mach-tallet og Knudsen-tallet. Reynolds-tallet skiller mellom laminar og turbulent strømning, Mach-tallet angir hastighetsforholdet til lydens hastighet, og Knudsen-tallet indikerer effekten av molekylære størrelser i mikroskala.

Måling og visuellisering av gasstrømmen skjer gjennom ulike metoder, som massestrøm- og volumsstrøm-målere, differenstrykkmeter og sensorbaserte teknikker. Visualisering kan innebære Schlieren-teknikker eller Laser Doppler Velocimetry for å se strømfeltene.

Bruksområder omfatter ventilasjon og klimaanlegg, transport av naturgass i rør, forbrenningsprosesser i motorer og turbiner, aerospace-applikasjoner og mikrofluidikk. Sikkerhetshensyn dekker lekkas Jelenger, eksplosjonsfare ved gass-luft-blandinger og behovet for overvåking og riktig trykkontroll i systemene.