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Rohrdruckverlustrechner
Darcy-Weisbach-Gleichung mit iterativem Colebrook-White-Reibungsfaktor. Unterstützt laminare/turbulente Strömung, voreingestellte Rohrrauhigkeitswerte und geringfügige Verluste durch Formstücke.
Ergebnisse
Darcy-Weisbach-Gleichung
Die grundlegende Gleichung für den Druckabfall aufgrund von Reibung in einem Rohr:
- f — Darcy-Reibungsfaktor (dimensionslos)
- L — Rohrlänge (m)
- D — Rohrinnendurchmesser (m)
- ρ — Flüssigkeitsdichte (kg/m³)
- v — mittlere Strömungsgeschwindigkeit (m/s)
Colebrook-White-Gleichung (Turbulente Strömung)
Bei turbulenter Strömung (Re > 4000) wird der Reibungsfaktor iterativ ermittelt:
Dieser Rechner verwendet das iterative Newton-Raphson-Verfahren (50 Iterationen), um genaue Ergebnisse zu erzielen, die dem Moody-Diagramm entsprechen.
Laminare Strömung
Für Re < 2300 (laminare Strömung) ist der Reibungsfaktor einfach:
Kleinere Verluste
Armaturen, Ventile, Winkelstücke und andere Bauteile verursachen einen zusätzlichen Druckverlust, der durch K-Faktoren ausgedrückt wird:
| Beschlag | K-Faktor | Beschlag | K-Faktor |
|---|---|---|---|
| 90°-Winkelstück (Standard) | 0.9 | 45°-Winkelstück | 0.4 |
| T-Stück (durch) | 0.4 | Tee (Abzweig) | 1.8 |
| Absperrschieber (vollständig geöffnet) | 0.15 | Kugelhahn (vollständig geöffnet) | 0.05 |
| Rückschlagventil (Schwingventil) | 2.5 | Kugelventil (vollständig geöffnet) | 10 |
| Rohreingang (scharf) | 0.5 | Rohraustritt | 1.0 |
| Plötzliche Expansion | ~1.0 | Plötzliche Kontraktion | ~0.5 |
Rohrrauhigkeitswerte
| Material | Rauheit ε (mm) | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Kohlenstoffstahl | 0.045 | Neue Gewerbeleitung |
| Edelstahl | 0.015 | Glatt verschweißt |
| Kupfer | 0.0015 | Gezogene Rohre |
| Kunststoff (PE, PVC) | 0.0015 | Sehr glatt |
| Gusseisen | 0.25 | Neu; gealtert kann 1–3 mm groß sein |
| Hydraulikschlauch | 0.005 | Gummierte Innenauskleidung |
| Beton | 0,3 – 3,0 | Hängt von der Ausführung ab. |
Praktisches Beispiel
Gegeben: Q = 60 l/min, D = 25 mm, L = 10 m, Stahlrohr (ε = 0,045 mm), Öl ν = 32 cSt, ρ = 870 kg/m³
v = 4 × 0,001 / (π × 0,025²) = 2,037 m/s
Re = 2,037 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Laminar
f = 64 / 1592 = 0,04020
ΔP = 0,04020 × (10/0,025) × 870 × 2,037² / 2 = 29.045 Pa = 0,290 bar
⚠️ Hinweis: Im Übergangsbereich (Re 2300–4000) wird der Reibungsfaktor interpoliert. Die reale Strömung kann zwischen laminar und turbulent schwanken. Systeme, die in diesem Bereich arbeiten, sollten nicht ausgelegt werden.
Professionelle Feldausgleichsinstrumente und -software. Im Einsatz in über 50 Ländern.