massestrømmer

Massestrømmer refererer til situasjoner der en betydelig mengde masse beveger seg gjennom et område. De beskrives vanligvis med masse strømning rate, ṁ, som angir hvor mye masse som passerer et tverrsnitt per tidsenhet og som måles i kilogram per sekund. For en jevn strømning følger ṁ = ρ v A, der ρ er tetthet, v er hastighet og A er tverrsnittsareal; i mer generelle tilfeller er ṁ integralet av ρ v over grensene og i samsvar med bevaring av masse.

Massestrømmer forekommer i mange fagfelt. I geovitenskapene omfatter de debrisstrømmer (debrisflow), slamstrømmer og steinskred, der faste partikler transporteres nedover under tyngdekraft og væske. I is- og vulkanologi finnes isstrømmer samt lava- og pyroklastiske strømmer. I atmosfæren beskriver det adveksjon av luftmasser og eventuelle forurensninger. I ingeniørfag beskriver det transport av væske eller gass i rør og kanaler.

Drivkrefter varierer. Tyngdekraften er dominerende i jord- og isstrømmer; trykk- og shear-styrke, oppdrift og friksjon påvirker flyt i væsker, granulære medier og flerfasemiljøer. Væskens og materialenes rheologi samt faseendringer kan endre tetthet og rørlighet.

Modellerings- og målemetoder omfatter kontinuitets- og bevaringsligninger for væskeflytning; for granulære strømmer brukes ofte modeller basert på kontinuitet og rheologi, eller diskrete-element-metoder. Observasjoner kombineres med feltarbeid og sensorer for hazardvurdering og transportanalyser.

Se også: masseflux, strømningrate, kontinuitetsligningen.