Volumstrømmer

Volumstrømmer, eller volumstrømning, beskriver volumet av væske eller gass som passerer gjennom et bestemt tverrsnitt per tidsenhet. Den vanligste annotasjonen er Q, målt i kubikkmeter per sekund (m^3/s), men andre enheter som liter per sekund (L/s) eller kubikkfot per minutt (CFM) brukes i praksis.

Volumstrømmen er produktet av tverrsnittets areal og den gjennomsnittlige hastigheten til fluidet. For et jevnt hastighetsfelt er Q = A · v, der A er tverrsnittets areal og v er gjennomsnittlig hastighet. I et ikke-jevnt felt beregnes volumstrømmen som Q = ∫ v dA over hele tverrsnittet. For inkompressible væsker er massestrømmen ṁ tett til Q via ṁ = ρ Q, mens for gasser varierer tetthet og dermed massestrømmen: ṁ = ∫ ρ v dA.

Volumstrømmer måles med ulike måleenheter og instrumenter. Vanlige måleenheter inkluderer m^3/s og L/min. Målemetoder omfatter orifice-plater, Venturi-kanaler, rotameter, turbulens- eller turbinemålere og magnetiske flowmålere, tilpasset flytens mediummateriale og egenskaper. I praksis kan volumstrømmen påvirkes av trykk, temperatur og tetthet spesielt for gasser, og derfor ofte rapporteres som standardvolumstrøm (for eksempel ved standardbetingelser).

Anvendelser omfatter hydrauliske og ventilerte systemer som vann- og avløpsinfrastruktur, prosessindustrien, kjøling og ventilasjon i bygg, samt medisinske og industrielle applikasjoner der nøyaktig dosering eller transport av væsker og gasser er kritisk. Volumstrømmer er derfor et grunnleggende mål i design, kontroll og overvåking av flytsystemer, og de adskiller seg fra massestrømmer ved at volumstrømmen ikke nødvendigvis følger tetthetsendringer på samme måte.