Laju alir volumetrik

Artikel ini bukan mengenai Laju alir massa.

Pada fisika dan teknik, terutama dinamika fluida dan hidrometri, laju alir volumetrik adalah volume fluida yang mengalir per satuan waktu. Satuan SInya adalah m³/s (meter kubik per sekon). Satuan Inggris yang digunakan adalah ft³/s (kaki kubik per sekon) dan di Amerika digunakan galon per menit. Simbolnya Q.

Laju alir volumetrik
Simbol umum	${\dot {V}}$, $Q$
Satuan SI	m3/s
Dimensi SI	L3 T-1

Laju alir volumetrik tidak sama dengan fluks volumetrik, yang didefinisikan oleh Hukum Darcy dengan simbol q, satuannya m³/(m²·s), atau m·s⁻¹. Integrasi fluks terhadap luas menghasilkan laju alir volumetrik.

Definisi dasar

Laju alir volumetrik didefinisikan oleh limit:

$Q=\lim \limits _{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {\Delta V}{\Delta t}}={\frac {{\rm {d}}V}{{\rm {d}}t}}$

Laju alir volumetrik merupakan besaran skalar.

Definisi umum

Laju alir volumetrik juga dapat didefinisikan sebagai:

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

dimana:

• ${\vec {v}}$ = kecepatan alir elemen substansi
• ${\vec {A}}$ = cross-sectional vector area

Persamaan di atas hanya benar untuk luasan yang datar. Secara umum, termasuk permukaan lengkung, persamaan di atas menjadi integral permukaan:

$Q=\iint _{A}{\vec {v}}\cdot {\rm {d}}{\vec {A}}$

Definisi ini digunakan pada praktik. Luasan yang digunakan untuk menghitung Laju alir volumetrik dapat datar atau lengkungan, berupa cross-sectional area atau permukaan. Luas vektor adalah kombinasi besaran vektor dimana volume mengalir, A, dan vektor satuan normal terhadap luasan, $\mathbf {\hat {n}}$. Hubungannya adalah ${\vec {A}}=A\mathbf {\hat {n}}$.

Ketika laju alir massa diketahui, maka mudah untuk mendapatkan ${\dot {V}}$.

${\dot {V}}={\frac {\dot {m}}{\rho }}$

dengan

• ${\dot {m}}$ = laju alir massa (kg/s).
• $\rho$ = densitas (kg/m³).