Vloeiing

Vloeiing is het proces waarbij een stof verplaatst en vervormt onder invloed van krachten zoals druk, zwaartekracht of spanning. Het begrip wordt vooral gebruikt voor vloeistoffen en gassen, maar ook voor zachte plastische materialen die onder belasting kunnen stromen. Vloeiing komt voor in natuurlijke systemen en in technische processen.

Het voortbewegen volgt de behoudswetten van massa en momentum. De snelheidverdeling hangt af van viscositeit, drukgradiënt en de geometrie van het stromingsgebied. In veel modellen worden de Navier-Stokes-vergelijkingen toegepast; bij Newtoniaanse vloeistoffen is de spanning recht evenredig met de vervormingssnelheid.

Vloeiing kan laminarisch zijn, waarbij deeltjes in lagen bewegen, of turbulent, met wervelingen. De overgang wordt vaak beschreven met het Reynoldsgetal. In buisstroming levert laminaire vloeiing vaak de Poiseuille-wet op; voor open-kanalen en complexe geometrieën worden andere benaderingen gebruikt.

Toepassingen omvatten drinkwater- en industriële leidingen, irrigatie, grondwaterstroming in de geohydrologie, en stroming van magma of lava in de geologie. In materialen- en procestechniek wordt vloeiing toegepast bij extrusie, gieten en het vormen van vloeibaar metaal of kunststof.

Metingen van vloeiing omvatten debiet en drukverlies. Instrumenten zoals debietmeters en drukmeters worden gebruikt, en tracer-experimenten helpen karakteriseren van stromingspatronen in complexe systemen.