drukdifferentiatie

Drukdifferentiatie is het verschil in druk tussen verschillende punten in een vloeistof of gas, oftewel de ruimtelijke variatie van de druk. Het wordt vaak uitgedrukt als een drukgradiënt ∇P of als ΔP tussen twee meetpunten. Drukdifferentiatie ontstaat door krachten zoals zwaartekracht, beweging van het medium, viscose effecten en de geometrie van het systeem. De mate en richting van de differentiatie bepalen hoe krachten op oppervlakken en door stromingen werken.

In statische omstandigheden neemt de druk toe met diepte vanwege het gewicht van de vloeistof (hydrostatica). Bij stromingen is drukdifferentiatie onderdeel van de balans van krachten die wordt beschreven door de Navier–Stokes-vergelijkingen. Ook wordt vaak gebruikgemaakt van principes zoals Bernoulli, die een relatie legt tussen snelheid en druk in een stromende vloeistof. Een drukgradiënt driveert de vloeistof en bepaalt de kenmerken van de stroming.

Metingen en analyse van drukdifferentiatie gebeuren met differentieeldruksensoren, manometers, of pitot- en statoropstellingen. In de praktijk worden discrete metingen gebruikt of continue sensoren toegepast, waarbij de eenheden meestal pascal per meter (Pa/m) of vergelijkbare afstanden zijn. Rekenkundig kan een drukverschil worden vertaald naar krachten, stromingssnelheden en energieverliezen.

Toepassingen van drukdifferentiatie zijn onder meer ontwerp van leidingsystemen en HVAC-installaties, aerodynamica en waterbouw, evenals geofysische en biologische systemen waarin drukverschillen het transport of de elektronische en mechanische respons sturen.

Zie ook: Hydrostatica, Druk, Drukgradiënt, Navier–Stokes, Darcy’s wet.