Drukverlies berekenen: wrijvingsverlies in een rechte buis

Met deze rekenhulp kunt u het drukverlies berekenen met de vergelijking van Darcy-Weisbach uit het pompenlexicon van KSB en de formules voor de wrijvingsfactor uit EPANET 2.2 van de Amerikaanse milieudienst EPA. Voorbeeld: 20 m³/h water door 100 m stalen buis met 80 mm binnendiameter verliest 1,64 m opvoerhoogte, dus 0,161 bar.

Voorbeeld: Debiet Q 20 m³/h · Binnendiameter d 80 mm · Leidinglengte L 100 m · Materiaal (ruwheid van nieuwe buis): staal (0,046 mm) · Kinematische viscositeit ν 1 mm²/s · Dichtheid ρ 1.000 kg/m³ → Drukverlies: Drukverlies 0,161 bar (1,64 m verlieshoogte). Bron: KSB Centrifugal Pump Lexicon, “Head loss”: H_v = λ · (L/d) · v²/(2g), v = 4Q/(πd²), Re = v·d/ν (water 20 °C: ν = 1.00 · 10⁻⁶ m²/s), laminar λ = 64/Re, valves and fittings H_v = ζ · v²/(2g); 5 % smaller bore → up to 30 % more head loss (read 09.10.2026). Bijgewerkt: .

m³/h
mm
de echte binnendiameter, niet de nominale maat
m
mm²/s
water bij 20 °C: 1,0
kg/m³
bochten, afsluiters, in- en uitstroom; 0 = alleen buis
Mijn toolboxJe invoer wordt alleen in deze browser opgeslagen.

Resultaat

Drukverlies
Drukverlies 0,161 bar (1,64 m verlieshoogte)
Details
GrootheidWaarde
Stroomsnelheid v = 4Q/(πd²)1,11 m/s
Reynoldsgetal Re = v·d/ν88.419
Stromingturbulent (Re > 4000)
Ruwheid k0,0457 mm
Wrijvingsfactor λ0,0210
Verlieshoogte buis λ·(L/d)·v²/2g1,64 m
Totale verlieshoogte1,64 m
Drukverlies Δp = ρ·g·H0,161 bar = 16,06 kPa
Verlieshoogte buis per 100 m1,64 m
Berekend voor een volle buis, stationaire stroming en de ruwheid van nieuwe buis; oude, aangekoekte of vuile leidingen verliezen meer.

Zo wordt het berekend

Verlieshoogte = λ × (L ÷ d) × v² ÷ 2g. Zo geeft KSB de vergelijking van Darcy-Weisbach voor een rechte buis met ronde doorsnede. v is de stroomsnelheid 4Q ÷ (π d²), L de lengte, d de binnendiameter en g = 9,80665 m/s². Vermenigvuldigd met dichtheid en g geeft dat het drukverlies: Δp = ρ · g · H.

Waar de wrijvingsfactor λ vandaan komt

λ hangt af van het Reynoldsgetal Re = v·d/ν en van de relatieve ruwheid k/d. De rekenhulp gebruikt dezelfde drie formules als de software EPANET 2.2 van de EPA: onder Re 2000 de laminaire waarde 64/Re, boven Re 4000 de benadering van Swamee en Jain van de Colebrook-White-vergelijking, λ = 0,25/[log(k/3,7d + 5,74/Re^0,9)]², en daartussen een kubische interpolatie. De ruwheden van nieuwe buis komen uit EPANET-tabel 3.2 (daar in duizendsten van een voet): staal 0,15, gietijzer 0,85, verzinkt 0,5, kunststof 0,005, beton 1,0 tot 10.

Voorbeelden (water, ν = 1,0 mm²/s, 1000 kg/m³)

DebietBinnen-ØLengteBuisλDrukverlies
20 m³/h80 mm100 mstaal0,02100,161 bar
10 m³/h50 mm50 mstaal0,02290,229 bar
5 m³/h40 mm30 mkunststof0,02150,098 bar
50 m³/h100 mm200 mgietijzer0,02610,818 bar

Een dikke olie met ν = 100 mm²/s en 900 kg/m³ stroomt laminair: 2 m³/h door 20 m buis van 50 mm geeft Re ≈ 141, λ = 0,4524 en 0,065 bar.

Diameter, ruwheid en appendages

KSB wijst erop dat de binnendiameter bijna tot de vijfde macht meetelt: een 5 % kleinere diameter geeft tot 30 % meer verlies. In het eerste voorbeeld geeft 76 mm in plaats van 80 mm 0,207 bar in plaats van 0,161 bar. Oudere stalen buis met k = 0,3 mm komt op 0,225 bar. Bochten en afsluiters tellen mee als Σζ · v²/2g; EPANET-tabel 3.3 noemt bijvoorbeeld 0,9 voor een korte bocht, 0,2 voor een open schuifafsluiter, 0,5 voor de instroom en 1,0 voor de uitstroom. Met Σζ = 3,5 komt het eerste voorbeeld op 1,86 m en 0,182 bar.

Het debiet bij een bepaalde snelheid rekent u uit met debiet buis berekenen, alleen het stromingstype met Reynoldsgetal berekenen en een drukverlies in psi met bar naar psi.

Veelgestelde vragen

Hoe bereken ik het drukverlies in een leiding?

Eerst v = 4Q/(πd²), dan het Reynoldsgetal en de wrijvingsfactor λ, dan H = λ · (L/d) · v²/2g en Δp = ρ · g · H. Voor 20 m³/h door 100 m stalen buis van 80 mm is dat 1,64 m of 0,161 bar.

Met welke formule wordt λ berekend?

Met de formules van EPANET 2.2: 64/Re bij laminaire stroming, Swamee-Jain bij turbulente stroming boven Re 4000 en een interpolatie daartussen.

Welke ruwheid vul ik in?

Voor nieuwe buis de EPANET-waarden: staal 0,046 mm, gietijzer 0,26 mm, verzinkt 0,15 mm, kunststof 0,0015 mm. Oude of aangekoekte buizen zijn ruwer; KSB rekent met 0,30 mm voor licht aangekoekt staal.

Waarom is de diameter zo belangrijk?

Bij hetzelfde debiet is de verlieshoogte ongeveer omgekeerd evenredig met de vijfde macht van de binnendiameter: een nauwere buis verliest veel meer. Volgens KSB geeft 5 % minder diameter tot 30 % meer verlies – in het voorbeeld 0,207 in plaats van 0,161 bar.

Hoe neem ik bochten en afsluiters mee?

Tel de verliescoëfficiënten op en vul de som Σζ in. Elke coëfficiënt voegt ζ · v²/2g toe; met Σζ = 3,5 groeit het voorbeeld van 1,64 m naar 1,86 m.

Geldt dit ook voor andere vloeistoffen?

Ja, Darcy-Weisbach geldt voor alle vloeistoffen. Vul de kinematische viscositeit en dichtheid bij bedrijfstemperatuur in. Het resultaat is berekend voor een volle buis en stationaire stroming; voor gassen is het slechts een schatting.

Bronnen en wettelijke basis

Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid

Vergelijkbare tools