virtauskanavaan

Virtauskanava on termi, joka viittaa väylään tai kanavaan, jonka kautta neste tai kaasu virtaa. Käytetty sekä tekniikassa että luonnontieteissä kuvaamaan putkia, hengitys- ja ilmanvaihtokanavia, mikroskooppisia mikrokanoja sekä biologisia virtauksia kuten verenkierrosta tai kasvien vedenkuljetusta. Virtauskanavaa voidaan tarkastella yleisesti hyödyntämällä erilaisia muotoja ja kokoja: pyöreitä putkia, suorakulmaisia kanavia, mikroskooppisia kanavia sekä joukkoepätöitä kuten huokoista mediaa.

Fyysisesti virtauskanavaan vaikuttavat sekä sen geometria että virtaavan aineen ominaisuudet. Fluida noudattaa yleisesti Navier–Stokes -lainsäädäntöä, joka kuvaa massan, liikemäärän ja paineen siirtymää. Yksinkertaistuksia käytetään erityisesti laminaarisessa virtauksessa, esimerkiksi Poiseuille’n laissa, joka antaa virtausan independenttien muuttujien yhteyden paine-eron, nesteen viskositeetin ja kanavan geometrian välillä. Virtausta luokitellaan usein Reynolds-luvun avulla: laminaarinen virtaus pienillä Reynolds-luvuilla ja turbulentti suuremmilla, mikä vaikuttaa sekoittuvuuteen ja painehäviöihin.

Sovellukset kattavat laajan kirjon: putkistot ja kanavat teollisessa prosessoinnissa, ilmanvaihto- ja vedenjakelujärjestelmät, mikrofluidiikka ja lääketieteelliset laitteet sekä biologiassa ja ympäristötieteissä tapahtuvat virtaussuhteiden tutkimukset. Suunnittelussa huomioidaan virtausnopeus, painehäviö, lämmönsiirto ja materiaalien yhteensopivuus. Mittauksessa käytetään virtausnopeuden ja tilavuusvirran mittausta sekä paine-erojen mittauslaitteita; tyypillisiä suureita ovat Q (tilavuusvirta) ja Re-lukema.

Virtauskanavan illatiivinen muoto virtauskanavaan tarkoittaa suomeksi liikettä kohti kanavaa: esimerkiksi syöttö virtauskanavaan. Tämä muoto ja samankaltaiset tapausesimerkit esiintyvät usein teknisissä kuvauksissa ja ohjeissa.

---