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. 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

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.

Volumni protok se određuje kao:

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

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:

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

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:

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

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.

Maseni protok

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

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

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.