Gångflöden

Gångflöden är vätske- eller gasströmmar som färdas genom en kanal eller passage, till exempel ett rör, en ventilationskanal eller en spricka i berg. Begreppet används inom fluiddynamik, bygg- och processindustrin samt geologi för att beskriva hur drivkrafter som tryckskillnader och temperaturskillnader får ett ämne att flöda genom ett begränsat utrymme.

Flödets egenskaper bestäms av kanalens geometri och av drivkrafterna. Vid låga Reynolds-tal betecknas flödet som laminärt och kan ofta beskrivas med förenklade relationer som Poiseuille-lagen; vid högre Reynolds-tal uppstår turbulens och energiförluster ökar. Navier–Stokes-ekvationerna används som grund för teoretiska och numeriska analyser av gångflöden.

Användningar är omfattande: i byggnaders ventilationssystem och rörnät planeras gångflöden för god inomhusluft och energieffektivitet; i processindustrier transporteras vätskor och ångor genom kanaler; i geologi studeras gångflöden i sprickor och porösa medier vilka påverkar grundvattenrörelser och spridning av föroreningar. Inom mikrofluidik förekommer små gångflöden i chip och laboratoriekanaler för forskning och diagnostik.

Metoder för att analysera gångflöden inkluderar analytiska lösningar i förenklade geometrier, experimentella mätningar av hastigheter och tryck samt numeriska metoder som computational fluid dynamics (CFD).

Se även: fluiddynamik, rörflöde, Poiseuille-lag, Reynolds-tal, Navier–Stokes ekvationer, ventilation, hydrogeologi.