Durchfluss im Rohr berechnen
Den Durchfluss im Rohr berechnen Sie aus Innendurchmesser und Fließgeschwindigkeit, oder umgekehrt: Der Rechner liefert Volumenstrom, Reynolds-Zahl, Rohrreibungszahl und den Druckverlust für Wasser.
Quelle: Wikipedia – Rohrreibungszahl (Darcy-Weisbach, Swamee-Jain, Rauheiten). Stand: .
So wird gerechnet
Durchfluss Q = v · A mit A = π·d²/4. In einem Rohr mit 20 mm Innendurchmesser fließen bei 20 l/min etwa 1,06 m/s.
So wird gerechnet
Aus Durchfluss und Querschnitt folgt die Geschwindigkeit, aus der Geschwindigkeit die Reynolds-Zahl Re = v·d/ν. Unter Re ≈ 2.320 strömt Wasser laminar, darüber turbulent. Die Rohrreibungszahl λ ist laminar 64/Re und turbulent nach der expliziten Formel von Swamee und Jain aus Re und der relativen Rauheit k/d. Der Druckverlust folgt aus Darcy-Weisbach: Δp = λ · (L/d) · ρ · v²/2.
Welche Geschwindigkeit ist sinnvoll?
- In Trinkwasser- und Heizungsleitungen werden meist 0,5 bis 2 m/s angestrebt.
- Zu schnelles Wasser macht Geräusche und erhöht den Druckverlust, zu langsames fördert Ablagerungen.
- Der Druckverlust steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit und fällt stark mit größerem Durchmesser.
Rohrwerkstoff und Wassertemperatur wirken über Rauheit und Viskosität. Bögen, Ventile und Verschraubungen kommen als Einzelwiderstände hinzu und sind hier nicht berücksichtigt.
Häufige Fragen
Wie berechnet man den Durchfluss in einem Rohr?
Mit Q = v · π·d²/4: Strömungsgeschwindigkeit mal Querschnittsfläche. Bei 1 m/s in einem Rohr mit 20 mm Innendurchmesser sind das etwa 18,8 l/min.
Welche Fließgeschwindigkeit ist in Wasserleitungen üblich?
Meist 0,5 bis 2 m/s. Darunter drohen Ablagerungen, darüber Fließgeräusche und hoher Druckverlust.
Wie berechnet man den Druckverlust im Rohr?
Nach Darcy-Weisbach mit Δp = λ · (L/d) · ρ · v²/2. Die Rohrreibungszahl λ hängt von Reynolds-Zahl und Rauheit ab.
Quellen und Rechtsgrundlagen
- Wikipedia – Rohrreibungszahl (Darcy-Weisbach, Swamee-Jain, Rauheiten)
- Wikipedia – Darcy–Weisbach equation
- Wikipedia – Swamee–Jain equation (explicit friction factor)
- Wikipedia – Eigenschaften des Wassers (Dichte und Viskosität nach Temperatur)
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