stromingsweerstand

Stromingsweerstand is de weerstand die een vloeistof ondervindt bij het stromen door een kanaal of door een materiaal. Het is de tegenstand die leidt tot een drukverschil (ΔP) voor een gegeven volumestroom (Q). De stromingsweerstand wordt vaak gedefinieerd als R = ΔP / Q en heeft in SI-eenheden de dimensie van druk per volumestroom (Pa·s/m^3). Het verschilt van de elektrische weerstand, maar volgt een vergelijkbare relatie tussen prikkel (druk) en stroom (stroom van vloeistof).

Bij laminaire stroom in een rechte pijp met een cirkelvormige doorsnede geldt ΔP = (8 μ L Q) / (π r^4), waarbij μ de viscositeit van de vloeistof is, L de pijplengte en r de straal. Hieruit volgt de hydraulische weerstand R_h = ΔP / Q = 8 μ L / (π r^4). De weerstand neemt toe met toenemende viscositeit en lengte en af met toenemende straal. Voor andere geometrieën of grensvoorwaarden kunnen formules variëren, en bij turbulente stroming kan ΔP ≈ k Q^2 gelden, waardoor de relatie niet-lineair wordt en een constante weerstand minder passend is.

Stromingsweerstand speelt een centrale rol in hydraulische ontwerp en analyse, bijvoorbeeld bij leidingsystemen, ventilatiesankers en hemodynamica. In de geneeskunde wordt vaak gesproken over vasculaire weerstand: het drukverschil tussen aderen en slagaders gedeeld door de bloedstroom geeft een inschatting van de weerstand van het vaatstelsel.

Samengevat beschrijft stromingsweerstand hoe moeilijk het is voor een vloeistof om door een kanaal te stromen, afhankelijk van viscositeit, geometrie en stromingsregime, en kan het worden gemeten of berekend via ΔP en Q.