Strömungssystemen

Strömungssysteme bezeichnen in der Technik Gesamtsysteme, die Fluide kontrolliert bewegen, verteilen, mischen oder kühlen. Sie umfassen Flüssigkeiten wie Wasser oder Öl sowie Gase wie Luft oder Dampf und finden Anwendung in vielen Bereichen der Industrie, im Bauwesen, in der Gebäudetechnik und in der Medizin.

Ein typisches Strömungssystem besteht aus Antrieb (Pumpe oder Kompressor), Leitungen, Verteil- oder Absperrvorrichtungen (Ventile), Speichern sowie Mess- und Regeltechnik. Sensoren erfassen Größen wie Druck, Temperatur oder Durchfluss, und Regler sorgen durch Rückmeldungen dafür, dass der Volumenstrom und der Druck innerhalb festgelegter Grenzen bleiben.

Systeme werden oft nach Medium und Anforderung unterschieden: hydraulische Systeme verwenden Flüssigkeiten zur hohen Druckübertragung, pneumatische Systeme arbeiten mit Gasen und bieten schnelle, weniger träge Regelungen; Mikrofluidik behandelt extrem kleine Strömungen in Labor-auf-Chip-Anwendungen. Auch gemischte oder mehrstufige Systeme sind üblich.

Wesentliche Leistungsgrößen sind Durchfluss Q, Druckdifferenz Δp, Temperatur und Energieeffizienz. Die Strömung kann laminar oder turbulent sein; die Reynolds-Zahl dient als Kennwert. Planung und Betrieb berücksichtigen Materialverträglichkeit, Dichtheit, Leckage- und Sicherheitsaspekte sowie Wartbarkeit.

Zur Analyse werden Messdaten erfasst, experimentell oder rechnerisch mit Techniken wie Computational Fluid Dynamics (CFD) modelliert. In der Praxis kommen Regelkreise (z. B. PID) zum Einsatz, und oft werden Simulationen zur Optimierung vor der Herstellung durchgeführt.

Anwendungsfelder umfassen die Prozessindustrie (Chemie, Öl, Lebensmittel), Heizungs- und Klimatechnik, Fahrzeugtechnik, Medizintechnik sowie Mikrofluidik in der Biotechnologie und Diagnostik.