virtausolosuhteista

Virtausolosuhteet ovat nesteen tai kaasun virran fyysiset olosuhteet tietyssä järjestelmässä. Ne määrittävät muun muassa virtausnopeuden, paineen, lämpötilan, tiheyden ja viskositeetin sekä niihin liittyvät rajapinnat ja vastukset.

Keskeisiä käsitteitä ovat laminaarinen ja turbulentti virtaus; Reynoldsin luku Re määrittää virtaustyypin (Esim. Re = ρ v L / μ). Olosuhteisiin vaikuttavat seinämät, avoimet rajapinnat sekä mahdolliset esteet ja virran vakaus—olematta staattisia tai muuttuviin tilanteisiin reagoivia.

Mittaaminen ja mallinnus pystyy hahmottamaan virtausta sekä kokeellisesti että numeerisesti. Virtaus voidaan mitata esimerkiksi virtausmittareilla, paineanturilla sekä lämpötilan- ja tiheysmittauksilla. Virtauksen kuvaamiseen ja analysointiin käytetään myös kuvausmenetelmiä, kuten partikkelikuvausta (PIV).

Mallinnuksessa virtaus antaa Navier–Stokes-yhtälöiden ratkaistavaksi ongelman, ja sitä tukea saa sekä kokeellisista että numeerisista menetelmistä. Tietokonepohjainen virtausanalyysi (CFD) simuloi paine- ja nopeusprofiileja sekä lämpötilaa, mutta vaatii validointia kokeellisella datalla.

Virtausolosuhteet ovat keskeisiä monilla aloilla, kuten ilmanvaihdossa, vesihuollossa, teollisuusprosesseissa, ajoneuvo- ja rakennussuunnittelussa sekä luonnontieteellisissä tutkimuksissa, joissa virta vaikuttaa turvallisuuteen, energiatehokkuuteen ja suorituskykyyn.