tilavuusvirtausnopeutta

Tilavuusvirtausnopeus (Q) on virtaavan nesteen tai kaasun tilavuuden määrä, joka kulkee tietyn poikkileikkauspinnan läpi aikayksikköä kohti. SI-yksikkö on kuutiometreja sekunnissa (m^3/s); yleisesti käytettyinä yksikköinä ovat litrat sekunnissa (L/s). Tilavuusvirtausnopeus kuvaa tilavuuden siirtymää eikä suoraan massavirtaa, sillä massa riippuu nesteen tiheydestä.

Peruslaskenta: Q = dV/dt. Tasaisessa virtauksessa Q = A · v, jossa A on poikkipinta-ala ja v on virtausnopeus. Epätasaisessa virtauksessa tilavuusvirtaus saadaan tarkastelemalla virtausprofiilia: Q = ∫A v dA.

Yhteys massavirtausnopeuteen: ṁ = ρ Q. Nesteille tiheys ρ voi olla suunnilleen vakio, mutta kaasuille se riippuu paineesta ja lämpötilasta, jolloin Q voi muuttua olosuhteiden mukaan. Usein käytetään tilavuusvirtausta standardoituissa oloissa (Qstd) tai todellisissa oloissa (Qactual).

Mittausmenetelmät: yleisiä menetelmiä ovat differential-paineemitterit (orificemeter), turbiinilukijat, magneettiset virtausmittarit, ultraääniliukumittarit, Coriolis-virtausmittarit sekä positiivisiin siirtoihin perustuvat mittarit. Jokaisella menetelmällä on soveltuvuusalueensa, virtaus-alueensa ja kalibrointivaatimuksensa.

Käyttökohteet ja huomioita: tilavuusvirtausnopeutta käytetään laajasti prosessiteollisuudessa, vesihuollossa, ilmanvaihdossa sekä energiateollisuudessa. Tiheys-, paine- ja lämpötilamuutokset sekä virtauksen painehäviöt vaikuttavat Q-arvoon, joten on tärkeää määritellä käytettävä olosuhde (todellinen tai standardoitu).