Druckverlust-Rechner Rohr

Wie kannst du den Druckverlust im Rohr berechnen?

Der Rechner bildet gerade Rohrstrecken und zusätzliche Einzelwiderstände ab. Du gibst Innendurchmesser, Länge, Volumenstrom, Rauheit, Medium und bei Bedarf die Summe der ζ-Werte ein. Wichtig ist der Rohrinnendurchmesser: Ein Nennmaß allein reicht nicht, weil Wandstärke und Rohrsystem den freien Querschnitt verändern.

Sofern nicht anders angegeben: 20 °C Wasser, vereinfachte Dichte 1.000 kg/m³, 40 m Rohr, 25 mm innen, 0,01 mm Rauheit, 2,5 m³/h und keine Einzelwiderstände. Im Luftmodell sind nur kleine Druckänderungen ohne relevante Kompressibilität zulässig; die Näherung im Übergangsbereich ersetzt keinen Nachweis.

So funktioniert die Darcy-Weisbach-Rechnung

Die Rechnung läuft in Schritten: Aus Volumenstrom und Innendurchmesser entsteht die Strömungsgeschwindigkeit. Mit Dichte, Viskosität und Durchmesser ergibt sich die Reynolds-Zahl. Daraus folgt die Darcy-Reibungszahl. Der Druckverlust ist dann der Rohrreibungsanteil plus die Einzelverluste aus Bögen, Ventilen oder Ein- und Auslauf.

Beispiel: Bei Wasser mit 20 °C, 25 mm Innendurchmesser, 40 m Rohrlänge, 2,5 m³/h, 0,01 mm Rauheit und ohne Einzelwiderstände ergibt sich eine Geschwindigkeit von 1,4147 m/s. Die Reynolds-Zahl liegt bei 35.297,17, der Bereich ist turbulent. Der Rohrreibungsverlust beträgt 38.025,62 Pa, Einzelwiderstände 0 Pa. Damit liegt der gesamte Druckverlust bei 38.025,62 Pa beziehungsweise 380,2562 mbar.

Druckverlust Rohrleitungen: der Durchmesser macht den Unterschied

Bei gleichem Durchfluss sinkt der Druckverlust deutlich, wenn der Innendurchmesser größer wird. Das sieht man an der Beispielreihe für Wasser mit 2,5 m³/h:

Für die Auswahl einer Leitung heißt das: Nicht nur die Länge zählt. Ein etwas größerer Innendurchmesser kann den erforderlichen Pumpendruck stark verringern.

Was ändern Volumenstrom, Rauheit und Einzelwiderstände?

Der Volumenstrom wirkt stark auf die Geschwindigkeit. Bei 5 m³/h im 25-mm-Rohr steigt die Geschwindigkeit auf 2,8294 m/s und der Druckverlust auf 134.399,28 Pa. Bei 2,5 m³/h und 100 m Länge liegen 95.064,05 Pa an.

Auch die Rauheit ist relevant. Mit 0,1 mm Rauheit, 50 m Rohrlänge und 2,5 m³/h ergibt sich 62.529,88 Pa. Einzelwiderstände kommen zusätzlich zur Rohrreibung: Bei ζ = 5 steigt der Gesamtwert auf 43.029,13 Pa, davon 5.003,52 Pa aus Einzelwiderständen.

Typische Fehler bei der Druckverlustrechnung

Verwechsle nicht Außendurchmesser und Innendurchmesser. Schon der Unterschied zwischen 25 mm und 32 mm verändert im Beispiel den Druckverlust von 38.025,62 Pa auf 11.531,54 Pa.

Achte außerdem auf passende Stoffwerte. Wasser mit 60 °C hat im Beispiel eine dynamische Viskosität von 0,46600 mPa·s und kommt auf 33.215,80 Pa. Luft bei 20 °C in derselben 25-mm-Leitung ergibt nur 91,25 Pa, liegt aber im Strömungsbereich „Übergang, unsicher“. In solchen Fällen ist das Ergebnis eher eine technische Näherung als ein Messwert.