Gratis technisch hulpmiddel
Calculator voor stroomsnelheid in pijpen
Bereken de stroomsnelheid v = 4Q/(πd²), het Reynoldsgetal en controleer of deze overeenkomt met de aanbevolen snelheidslimieten voor hydraulische en watersystemen.
Resultaten
Formule voor stroomsnelheid
De gemiddelde stroomsnelheid in een cirkelvormige buis wordt afgeleid uit de continuïteitsvergelijking Q = v × A:
- v — gemiddelde stroomsnelheid (m/s)
- Q — volumestroom (m³/s)
- d — binnendiameter van de pijp (m)
- A — dwarsdoorsnede van de pijp (m²)
Reynoldsgetal
Het Reynoldsgetal bepaalt het stromingsregime: laminair, overgangs- of turbulent:
- Re < 2300 — Laminaire stroming (soepel, ordelijk)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — Overgangsregime (instabiel)
- Re > 4000 — Turbulente stroming (chaotisch, hogere wrijving)
Aanbevolen snelheidslimieten
| Lijntype | Snelheid (m/s) | Snelheid (ft/s) | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Hydraulische aanzuiging | 0,5 – 1,5 | 1,6 – 4,9 | Voorkom cavitatie bij de pompinlaat. |
| Hydraulische druk | 3,0 – 6,0 | 9,8 – 19,7 | Tot 7 m/s voor korte trajecten |
| Hydraulische terugvoer | 2,0 – 4,0 | 6,6 – 13,1 | Lage druk, grotere leidingen acceptabel |
| Watervoorziening | 1,0 – 3,0 | 3,3 – 9,8 | Geluidslimiet van circa 2,5 m/s in gebouwen |
| Stoom (verzadigd) | 20 - 40 | 66 - 131 | Hoge snelheid, typisch voor stoom |
| Perslucht | 6 - 15 | 20 - 49 | Hogere snelheid = grotere drukval |
Referentie voor pijpspecificaties — Binnendiameter op basis van buitendiameter en wanddikte
Gangbare maten stalen buizen (Schedule 40) met buitendiameter, wanddikte en binnendiameter:
| Nominaal | OD (mm) | Wanddikte (mm) | Binnendiameter (mm) |
|---|---|---|---|
| DN15 (½″) | 21.3 | 2.77 | 15.8 |
| DN20 (¾″) | 26.7 | 2.87 | 20.9 |
| DN25 (1″) | 33.4 | 3.38 | 26.6 |
| DN32 (1¼″) | 42.2 | 3.56 | 35.1 |
| DN40 (1½″) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2″) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½″) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3″) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4″) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6″) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8″) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
Praktisch voorbeeld
Gegeven: Q = 60 L/min, Pijp-binnendiameter = 25 mm, Olieviscositeit = 32 cSt
Omrekenen: Q = 60 / 60000 = 0,001 m³/s, d = 0,025 m
A = π/4 × 0,025² = 4,909 × 10⁻⁴ m²
v = 0,001 / 4,909 × 10⁻⁴ = 2,04 m/s
Re = 2,04 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Laminair
Een snelheid van 2,04 m/s valt binnen het aanbevolen bereik voor drukleidingen (3-6 m/s is optimaal, maar 2 m/s is acceptabel).
⚠️ Let op: De berekende snelheid is de gemiddelde snelheid over de dwarsdoorsnede van de pijp. De werkelijke snelheid varieert van nul bij de wand tot maximaal in het midden (parabolisch profiel voor laminaire stroming).
Gebruik de formule v = 4Q / (π d²). Reken het debiet Q om naar m³/s (deel L/min door 60.000) en de diameter d naar meters (deel mm door 1000). Het resultaat is de gemiddelde stroomsnelheid in m/s.
Bijvoorbeeld: 60 L/min door een leiding van 25 mm → v = 4 × 0,001 / (π × 0,025²) = 2,04 m/s.
Standaardaanbevelingen voor de stroomsnelheid in hydraulische systemen:
- Zuigleidingen: 0,5 – 1,5 m/s (voorkom cavitatie bij de pompinlaat)
- Drukleidingen: 3 – 6 m/s (tot 7 m/s voor korte leidingtrajecten)
- Retourleidingen: 2 – 4 m/s
Voor watersystemen: 1 – 3 m/s; houd de snelheid in gebouwen onder 2,5 m/s om geluid te beperken.
Een te hoge stroomsnelheid veroorzaakt:
- Geluid en trillingen in leidingen
- Een grotere drukval (evenredig met v²)
- Erosie van buiswanden en fittingen
- Risico op cavitatie in zuigleidingen
- Waterslag bij het plotseling sluiten van een afsluiter
Dimensioneer leidingen altijd zo dat de stroomsnelheid binnen de aanbevolen grenzen blijft.
Het Reynoldsgetal Re = vD/ν is een dimensieloze verhouding tussen traagheidskrachten en viskeuze krachten. Het bepaalt het stromingsregime:
- Re < 2300: Laminaire stroming — rustig, voorspelbaar, lage wrijving
- 2300 – 4000: Overgangsgebied — instabiel, vermijd ontwerpen in dit gebied
- Re > 4000: Turbulent — chaotisch, hogere wrijvingsfactor
Het stromingsregime bepaalt welke formule voor de wrijvingsfactor moet worden gebruikt bij drukverliesberekeningen.
Viscositeit verandert de snelheid niet rechtstreeks bij een gegeven volumestroom en buisafmeting — de continuïteitsvergelijking v = Q/A is onafhankelijk van de viscositeit.
Viscositeit beïnvloedt echter het Reynoldsgetal, dat het stromingsregime en de wrijvingsverliezen bepaalt. Een hogere viscositeit verlaagt het Reynoldsgetal en verandert het stromingsregime en de drukverliezen. Voor laminaire stroming in een ronde buis is de Darcy-wrijvingsfactor 64/Re; bij dezelfde snelheid en buisdiameter betekent een lagere Re een hogere wrijvingsfactor.
Gangbare viscositeiten: water bij 20°C ≈ 1 cSt; hydraulische olie ISO VG 32 bij 40°C ≈ 32 cSt; ISO VG 46 bij 40°C ≈ 46 cSt.
De procedures die op deze pagina worden beschreven, zijn ontwikkeld en in het veld getest door het Vibromera-team met behulp van de Balanset-1A, een draagbaar tweekanaals balanceerapparaat en trillingsanalysator voor het balanceren van rotoren ter plaatse.
Professionele veldbalanceringsinstrumenten en -software. Gebruikt in meer dan 50 landen.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko is trillingsanalyse-ingenieur en oprichter en CEO van Vibromera. Al meer dan 15 jaar balanceert hij draaiende machines in het veld in plaats van op een proefbank: mulchmachines, industriële ventilatoren, brekers, centrifuges, assen en spindels. Uit dat werk zijn de Balanset-instrumenten voortgekomen — ze zijn ontworpen als gereedschap dat een specialist mee kan nemen naar de machine en ter plaatse alleen kan gebruiken, niet als laboratoriumapparatuur. Vibromera is opgericht in 2017 en is sinds 2023 gevestigd in Porto, Portugal. Ontwikkeling, assemblage en ondersteuning van de Balanset-lijn vinden hier plaats. Het vlaggenschip is de Balanset-1A, een draagbare analyser voor balanceren in één en twee vlakken en voor trillingsdiagnostiek. Nikolai is persoonlijk betrokken bij de klantenondersteuning, bij het oplossen van moeilijke balanceerklussen en bij de ontwikkeling van de software. Hij werkt met klanten wereldwijd, in elke taal.
