virtautuminen

Virtautuminen on suomenkielinen termi, jolla tarkoitetaan tilan muutosta siten, että aine alkaa liikkua ja kuljettaa massaa, liikemomenttia ja energiaa. Käytännössä virtautuminen viittaa sekä pysähtyneen järjestelmän virtaavan tilan kehitykseen että jo olemassa olevan virtaavan virtauksen ylläpitoon ja muutoksiin. Taustalla on yleensä paine- tai lämpötila-Gradientit sekä ulkoiset voimat, jotka saavat fluidin liikkeelle.

Tyypillisesti virtautuminen syntyy kahdella päämekanismin tasolla: luonnollinen konvektio ja pakotettu konvektio. Luonnollisessa konvektiossa lämpötilavaihtelut aiheuttavat tiheyden muutoksia ja pysyvä kiertoliike syntyy painovoiman vaikutuksesta. Pakotetussa konvektiossa virtaus puolestaan aiheutuu esimerkiksi pumppauksesta, tuuletuksesta tai muista laitteista, jotka ajavat fluidin tiettyyn suuntaan ja luovat virtauksen.

Sovelluksia virtautumiselle esiintyy monilla tieteen ja teknologian aloilla. Meteorologiassa ja merentutkimuksessa virtautuminen kuvaa ilman tai veden liikettä, joka kuljettaa lämpöä, kosteutta ja epäpuhtauksia. Tekniikassa sitä tarkastellaan esimerkiksi putkistojen, lämmönvaihtimien ja reaktoreiden virtauksissa sekä sekoittumisprosesseissa. Virtautumisen ilmiöt ovat usein myös turbulenssin ja viskositeetin hallinnassa, mikä vaikuttaa virtauskuvioihin ja energiansiirtoon.

Lyhenne- tai termistöyhteyksiä: virtaus, konvektio, advektio sekä turbulenssi. Nämä käsitteet kuvaavat erilaisia osa-alueita fluidin liikkeessä ja sen aiheuttamissa kuljetuksissa.