Druck vs. Durchfluss
Druck und Durchfluss sind zwei Begriffe, die häufig verwendet werden, wenn es um Flüssigkeiten geht; also Flüssigkeiten oder Gase. Diese beiden Eigenschaften sind Eigenschaften des Fluidzustands. Sowohl Flüssigkeitsdruck als auch Durchfluss sind Punkteigenschaften.
Mehr über Druck
Der Druck einer Flüssigkeit ist definiert als die Kraft, die pro Flächeneinheit in der Flüssigkeit wirkt. Obwohl es sich auf eine Flächeneinheit bezieht, kann es sich auf den Wert eines Punktes beziehen, der von Punkt zu Punkt variiert. Dies impliziert, dass der statische Fluiddruck eine Punkteigenschaft ist. In SI-Einheiten wird der Druck in Pascal (Pa) oder Newton pro Quadratmeter (Nm-2) und im imperialen System in Pfund pro Quadratzoll gemessen. Insbesondere bei der Messung des Atmosphärendrucks oder des Gasdrucks werden auch Quecksilbermillimeter oder Quecksilberzentimeter verwendet. Druck ist keine Vektorgröße.
Der in der Flüssigkeit vorhandene Druck kann von zwei verschiedenen Faktoren herrühren. Der statische Druck ist der Druck innerhalb einer Flüssigkeit, wenn sie ruht, und der dynamische Druck ist der Druck aufgrund der Bewegung der Flüssigkeit. Betrachtet man den statischen Druck von Gasen und Flüssigkeiten, sind deren Quellen unterschiedlich. In Flüssigkeiten wird der statische Druck durch das Gewicht der Flüssigkeit über dem betrachteten Punkt verursacht und variiert mit der Tiefe. Bei Gasen ist es die Kollisionsrate von Gasmolekülen innerhalb des Behälters. Wenn der Behälter klein ist, kann der Gasdruck an jedem Punkt als gleich angesehen werden. Wenn das Gas ein größeres Volumen hat, beeinflusst das Gewicht auch den statischen Druck (z. B. atmosphärischer Druck).
Andererseits hat der dynamische Druck einer Flüssigkeit seinen Ursprung in der Bewegung der Flüssigkeit und steht in engem Zusammenhang mit der kinetischen Energie der Flüssigkeit (wie sie sich in der Bernoulli-Gleichung widerspiegelt). Dabei ist der statische Druck die potentielle Energie der Flüssigkeit in einer Volumeneinheit und der dynamische Druck die kinetische Energie pro Volumeneinheit.
Druck und Durchfluss hängen zusammen, da die Druckdifferenz die Ursache des Durchflusses ist.
Mehr über Flow
Wenn ein Druckunterschied zwischen zwei Punkten innerhalb einer Flüssigkeit besteht und nicht durch die auf den Körper wirkenden inneren Kräfte ausgeglichen wird, beginnt die Flüssigkeit, sich vom Punkt mit höherem Druck zum Punkt mit niedrigem Druck zu bewegen, um den Druckunterschied zu minimieren. Diese kontinuierliche Bewegung der Flüssigkeit wird als Strömung bezeichnet.
Technisch bezieht sich Durchfluss auf die Menge an Flüssigkeit, die durch eine bestimmte Oberfläche fließt. Diese Durchflussmenge kann mit zwei Parametern gemessen werden; d.h. die Rate des Volumenstroms und die Rate des Massenstroms. Der Volumendurchfluss ist definiert als das Volumen einer Flüssigkeit, die in einer Zeiteinheit durch eine bestimmte Oberfläche fließt, und wird in Kubikmetern pro Sekunde gemessen. Der Massendurchfluss ist definiert als die Masse, die in einer Zeiteinheit durch eine gegebene Oberfläche fließt, und wird in Kilogramm pro Sekunde gemessen. Meist bezieht sich der Begriff „Durchfluss“auf den Volumenstrom.
Was ist der Unterschied zwischen Druck und Durchfluss?
• Druck ist die Kraft, die pro Flächeneinheit wirkt; es ist eine Skalarpunkt-Eigenschaft von Flüssigkeiten.
• Der Durchfluss ist die Geschwindigkeit, mit der eine Flüssigkeit durch eine bestimmte Oberfläche fließt, und der Durchfluss wird durch den Druckunterschied innerhalb einer Flüssigkeit verursacht.
