Formel und Methode
v = 4Q/(πD²); Re = ρvD/μ; Δp = (fL/D + ΣK)ρv²/2; h = Δp/(ρg), mit g = 9,80665 m/s². Für Re ≤ 2000: f = 64/Re. Für Re ≥ 4000: f = 0,25/[log₁₀(ε/(3,7D) + 5,74/Re⁰·⁹)]². Im Übergangsbereich wird die kubische Dunlop-Interpolation aus EPA EPANET verwendet. Die Gleichungen verwenden SI-Einheiten.
Rechenbeispiel
Beispiel: 10 m³/h, Innendurchmesser 50 mm, Länge 20 m, ε = 0,045 mm, ρ = 1000 kg/m³, μ = 1 mPa·s und ΣK = 2. Prüfen Sie zuerst Geschwindigkeit und Strömungsbereich.
Annahmen und Grenzen
- Der Volumenstrom muss positiv sein. Länge, Rauheit und ΣK dürfen null sein. Der höchste zulässige Wert für ε/D beträgt 0,05.
- Ergebnisse für 2000 < Re < 4000 sind Schätzungen für den Übergangsbereich. Verwendet wird der Darcy-Beiwert; der Fanning-Beiwert beträgt ein Viertel davon.
- ΣK muss sich auf die Geschwindigkeit beim eingegebenen Innendurchmesser beziehen. Die Vorgaben sind Beispielwerte, ohne automatische Werkstoff- oder Temperaturwahl; 1 mPa·s = 1 cP.
- Das Ergebnis umfasst Widerstandsverluste. Höhenunterschiede, Pumpenförderhöhe, Einlaufströmung, Kavitation und instationäre Vorgänge sind nicht enthalten. Gase, Zweiphasenströmung und nichtnewtonsche Fluide werden nicht abgebildet.
Häufige Fragen
Soll ich die Nennweite oder den Innendurchmesser eingeben?
Geben Sie den tatsächlichen Innendurchmesser ein. DN, NPS und Außendurchmesser entsprechen nicht dem freien Strömungsquerschnitt. Entnehmen Sie den Innendurchmesser der Rohrspezifikation.
Warum beeinflusst die Viskosität den Druckverlust?
Die Viskosität verändert Reynolds-Zahl und Reibungsbeiwert. Geben Sie die dynamische Viskosität in mPa·s ein. Die kinematische Viskosität in cSt darf nicht direkt eingesetzt werden.
Kann ich allein damit eine Pumpe auswählen?
Zusätzlich sind Höhenunterschiede, Enddrücke, Verluste weiterer Bauteile und die Pumpenkennlinie zu berücksichtigen. Dieser Rechner liefert den Widerstandsverlust der eingegebenen Rohrstrecke.