Tryckstörningar

Tryckstörningar är variationer i trycket i ett medium relativt ett referenstryck. De uppstår i gaser, vätskor och vid vissa förhållanden i fasta material när volym, form eller gränser förändras. Orsakerna kan vara rörelse av kroppar, plötsliga förändringar av volym, vågor, ljudkällor och turbulens. Tryckstörningar sprids oftast som tryck- och speglande vågor och spridningshastigheten beror på mediet, vanligtvis hastigheten för ljud i mottagaren.

I fysikens akustik behandlas små tryckstörningar som ljud; deras egenskaper bestäms av amplitud, frekvens och fas. Stora eller icke‑linjära störningar kan ge upphov till komplexa fenomen som chocker, turbulens och resonans. Inom meteorologin uppträder tryckstörningar som variationer i barometertrycket, vilka formar hög- och lågtryckssystem och därigenom väder och klimat.

Inom teknik och industri är tryckstörningar viktiga eftersom plötsliga tryckpulser kan orsaka vattenhammer i rörsystem, strukturell belastning eller skador på sensorer och utrustning. Åtgärder för att kontrollera och dämpa tryckstörningar inkluderar expansionskärl, dämparsystem, ventiler och mjuka start‑ eller stopptekniker samt noggrann dimensionering av rördragningar och övergångar.

Teoretiskt modelleras små tryckstörningar med linjär akustik och vågekvationen. Mer övergripande nedbrytningar av Navier–Stokes‑ekvationerna används för att beskriva större, viskösa och turbulenta störningar. Mätningar görs med barometrar och tryckgivare; i akustik används ofta frekvensanalys för att karaktärisera störningarnas innehåll.