Gratis technisch hulpmiddel
Calculator voor drukverlies in leidingen
Darcy-Weisbach-vergelijking met iteratieve Colebrook-White-wrijvingsfactor. Ondersteunt laminaire/turbulente stroming, vooraf ingestelde pijpruwheid en kleine verliezen door fittingen.
Resultaten
Darcy-Weisbach-vergelijking
De fundamentele vergelijking voor drukverlies als gevolg van wrijving in een pijp:
- f — Darcy-wrijvingsfactor (dimensieloos)
- L — pijplengte (m)
- D — binnendiameter van de pijp (m)
- ρ — vloeistofdichtheid (kg/m³)
- v — gemiddelde stroomsnelheid (m/s)
Colebrook-White-vergelijking (turbulente stroming)
Bij turbulente stroming (Re > 4000) wordt de wrijvingsfactor iteratief bepaald:
Deze rekenmachine maakt gebruik van de iteratieve Newton-Raphson-methode (50 iteraties) voor nauwkeurige resultaten die overeenkomen met het Moody-diagram.
Laminaire stroming
Voor Re < 2300 (laminaire stroming) is de wrijvingsfactor eenvoudigweg:
Kleine verliezen
Koppelingen, kleppen, bochten en andere componenten zorgen voor extra drukverlies, uitgedrukt in K-factoren:
| Fitting | K-factor | Fitting | K-factor |
|---|---|---|---|
| 90° bocht (standaard) | 0.9 | 45° bocht | 0.4 |
| Tee (door) | 0.4 | Tee (tak) | 1.8 |
| Schuifafsluiter (volledig open) | 0.15 | Kogelkraan (volledig open) | 0.05 |
| Terugslagklep (zwaaiklep) | 2.5 | Regelklep (volledig open) | 10 |
| Pijpingang (scherp) | 0.5 | Pijpuitgang | 1.0 |
| Plotselinge verwijding | ~1.0 | Plotselinge samentrekking | ~0.5 |
Ruwheidswaarden van pijpen
| Materiaal | Ruwheid ε (mm) | Opmerkingen |
|---|---|---|
| Koolstofstaal | 0.045 | Nieuwe commerciële pijp |
| Roestvrij staal | 0.015 | Glad gelast |
| Koper | 0.0015 | Getrokken buizen |
| Kunststof (PE, PVC) | 0.0015 | Zeer glad |
| Gietijzer | 0.25 | Nieuw; verouderd kan 1–3 mm zijn. |
| Hydraulische slang | 0.005 | Rubberen binnenvoering |
| Beton | 0,3 – 3,0 | Afhankelijk van de afwerking |
Praktisch voorbeeld
Gegeven: Q = 60 L/min, D = 25 mm, L = 10 m, stalen buis (ε = 0,045 mm), olie 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 → Laminair
f = 64 / 1592 = 0,04020
ΔP = 0,04020 × (10/0,025) × 870 × 2,037² / 2 = 29.045 Pa = 0,290 bar
⚠️ Let op: In het overgangsgebied (Re 2300–4000) wordt de wrijvingsfactor geïnterpoleerd. In werkelijkheid kan de stroming oscilleren tussen laminair en turbulent. Ontwerp geen systemen die in dit gebied functioneren.
De Darcy-Weisbach-vergelijking berekent het drukverlies door leidingwrijving: ΔP = f × (L/D) × ρv²/2. Deze geldt voor zowel laminaire als turbulente stroming — alleen de wrijvingsfactor f verandert.
De formule is nauwkeuriger en breder toepasbaar dan de vergelijking van Hazen-Williams (die alleen geschikt is voor water bij turbulente stroming).
De Colebrook-White-vergelijking is impliciet — f staat aan beide zijden van het gelijkteken — en moet daarom iteratief worden opgelost:
1/√f = -2 log₁₀(ε/3.7D + 2.51/(Re√f))
Deze calculator voert 50 iteraties uit vanaf de Swamee-Jain-benadering, waarmee een nauwkeurigheid van beter dan 0.01% wordt bereikt.
Veelvoorkomende wandruwheidswaarden (ε):
- Staal: 0.045 mm (nieuw handelsstaal)
- RVS: 0.015 mm (glad gelast)
- Koper/kunststof: 0.0015 mm (zeer glad)
- Gietijzer: 0.25 mm (nieuw); verouderde leidingen kunnen 1–3 mm zijn
- Hydrauliekslang: 0.005 mm
Verhoog voor verouderde of gecorrodeerde leidingen de wandruwheid met een factor 2–10×.
Elk hulpstuk (fitting of afsluiter) heeft een weerstandscoëfficiënt (K-factor). Tel alle K-factoren van uw leidingstelsel bij elkaar op en vul het totaal in bij het veld ΣK. Het lokale drukverlies bedraagt: ΔP = ΣK × ρv²/2.
Voorbeeld: Een systeem met twee 90°-bochten (elk K=0.9), één T-stuk aftakking (K=1.8) en één terugslagklep (K=2.5): ΣK = 0.9 + 0.9 + 1.8 + 2.5 = 6.1.
Vuistregels:
- Hydraulische persleidingen: 3–5 bar per 10 m is gebruikelijk
- Hydraulische retourleidingen: 0.5–1 bar per 10 m
- Waterleidingen: 0.1–0.3 bar per 100 m leiding
- De totale ΔP van het systeem mag de beschikbare pompdruk niet overschrijden
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.
