virtausjärjestelmät

Virtausjärjestelmät ovat järjestelmiä, joissa nesteiden tai kaasujen virtausta ohjataan, mitataan ja hyödynnetään siirtämään energiaa, aineita tai tietoa tilasta toiseen. Niitä esiintyy sekä rakennus- ja ympäristötekniikassa että teollisissa prosesseissa, ja ne voivat olla pieniä kotitalousputkistoja tai suuria teollisuusverkkoja.

Rakenne ja osat voivat koostua putkistoista, kanavista ja ilmakanavista, pumppuja, venttiilejä, sulku- ja säätöyksiköistä, varastointi- ja säiliöjärjestelmistä sekä mittaus-, ohjaus- ja automaatiolaitteista, kuten antureista, säätötyypeistä ja ohjausyksiköistä. Järjestelmien suunnittelussa kiinnitetään huomiota materiaalivalintoihin, yhteensopivuuteen kemikaalien kanssa, paine- ja virtaustestoihin sekä asennettavuuteen ja huollettavuuteen.

Toimintaperiaatteet perustuvat massan säilymiseen ja energian tasapainoon. Virtaus riippuu paine-eroista, virtausvastuksesta ja geometriasta; painehäviöt voivat syntyä kitkan, nesteen ominaisuuksien ja kehityskohteiden vuoksi. Laminaarinen ja turbulenttinen virtaus eroavat ominaisuuksiltaan, ja niiden analysointi voidaan tehdä käyttämällä malleja kuten Hagen–Poiseuille tai Darcy–Weisbach sekä verkkoanalyysiä ja massabalanssia.

Sovelluksia ovat vesihuolto ja jäteveden käsittely, rakennusten ilmanvaihto ja lämmitys-/jäähdytysverkostot, teolliset prosessit sekä öljy- ja kaasuteollisuus. Hallinnan ja automaatiojärjestelmät, kuten PLC:t ja SCADA, mahdollistavat seurannan, ohjauksen ja optimoinnin sekä turvallisuuden ylläpidon. Virtausjärjestelmien suunnittelussa korostuvat energiatehokkuus, luotettavuus ja pitkäaikainen ylläpito.