Protok

Protok (oznaka Q ili q) je fizikalna veličina koja opisuje količinu nekoga fluida (tekućina ili plin) što protječe promatranim presjekom (na primjer cijevi, riječnoga korita, srčane arterije) u vremenskom intervalu.^[1] Mjerenje protoka tekućina jednostavnije je od mjerenja protoka plinova jer su tekućine nestlačive; mjerenje protoka plinova ponekad zahtijeva mjerenje tlaka i temperature. Naprava, uređaj ili mjerni instrument kojim se mjeri protok naziva se mjerilo protoka.

Volumni protok

Glavni članak: Volumni protok

Volumni protok ili volumetrijski protok je fizikalna veličina koja određuje obujam (volumen) fluida koji prolazi neku točku u jedinici vremena (m³/s). Protok je jedna od osnovnih fizikalnih veličina koja se mjeri u industrijskom pogonu. Mjerenjem protoka određuju se energetske i materijalne bilance na osnovu kojih se određuje produktivnost procesa proizvodnje. Istovremeno protok je najčešće i osnovna veličina čijom se promjenom upravlja procesom proizvodnje. Mjerenje protoka kapljevina, plinova, višefaznih tekućina i suspenzija je složeno, podložno je brojnim pogreškama, i zato je razvijen je veliki broj različitih mjernih postupka u svrhu preciznog i pouzdanog mjerenja.^[2][3][4]

Volumni protok se određuje kao:

${\displaystyle Q={\frac {\Delta V}{\Delta t}}}$ .

gdje je:

• Q - volumni protok (m³/s),
• ΔV - promjena obujma fluida (m³), koji teče kroz neki presjek (npr. cijevi), ,
• Δt - vrijeme trajanja toka fluida koji teče kroz neki presjek (s).

Volumni protok u cijevi je određen limesom omjera volumena tekućine koja protječe kroz presjek cijevi u intervalu vremena kada interval postaje beskonačno mali:

${\displaystyle Q={\frac {{\rm {d}}V}{{\rm {d}}t}}}$

Kubni metar u sekundi je mjerna jedinica za volumni protok. Najčešće se koristi za mjerenje volumnog protoka vode. Također može poslužiti i za mjerenje količine eksploatacije raznih materijala poput kamena, pijeska i sl.

• 1 m³/s je 1000 litara u sekundi.

Volumni protok u cijevi se može odrediti i kao:

${\displaystyle Q=\mathbf {v} \cdot \mathbf {A} }$

gdje je:

• v – brzina fluida u cijevi (m/s),
• A – presjek cijevi (m²).

Brzina tekućine u cijevi mijenja se položajem i vremenom. Bitno se razlikuje laminarno od turbulentnog protjecanja.^[5]

Maseni protok

Glavni članak: Maseni protok

Maseni protok je masa fluida koja prolazi neku točku u jedinici vremena (kg/s). Maseni protok se može odrediti kao:

${\displaystyle {\dot {m}}=\rho \mathbf {v} \cdot \mathbf {A} =\rho Q=\mathbf {j} _{\rm {m}}\cdot \mathbf {A} }$

gdje je:

• ρ - gustoća fluida (kg/m³),
• v – brzina fluida u cijevi (m/s),
• A – presjek cijevi (m²),
• Q - volumni protok (m³/s),
• j_m - maseni fluks.