Formeln: Rohrhydraulik
Querschnitt, Volumenstrom, Fließgeschwindigkeit, Leitungsinhalt, statischer Druck, Druckverlust, Reynolds-Zahl und Längenausdehnung von Rohren.
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| Gesucht | Formel | Größen und Einheiten | Beispiel |
|---|---|---|---|
| Rohrquerschnitt | A = π · d24 | d Innendurchmesser | d = 20 mm → A = 314 mm² |
| Volumenstrom | V̇ = A · v | V̇ in m³/s, A in m², v in m/s | 314 mm², 2 m/s → V̇ = 0,63 l/s |
| Kontinuitätsgleichung | A1 · v1 = A2 · v2 | gleicher Volumenstrom überall im Rohr | d 20 → 16 mm bei 1,5 m/s → v₂ = 2,34 m/s |
| Leitungsinhalt | V = A · l | V in l, wenn A in dm² und l in dm | Cu 18 × 1 (d = 16 mm), 10 m → V = 2,0 l |
| Ausstoßzeit (Warmwasser-Wartezeit) | t = VV̇ | t in s, V in l, V̇ in l/s | 2,0 l bei 0,1 l/s → t = 20 s |
| Hydrostatischer Druck | p = ρ · g · h | ρ = 1000 kg/m³, g = 9,81 m/s², h in m | 10 m Wassersäule → p = 98 100 Pa ≈ 0,98 bar |
| Druckverlust einer Leitung | Δp = R · l + Z | R in hPa/m, l in m, Z Einzelwiderstände | 30 m mit R = 2,5 hPa/m → 75 hPa + Z |
| Druckverlust eines Formteils | Z = ζ · ρ · v22 | Z in Pa, ζ ohne Einheit | ζ = 1,5 bei 2 m/s → Z = 3000 Pa = 30 hPa |
| Reynolds-Zahl | Re = v · dν | ν von Wasser bei 20 °C ≈ 1,0 · 10⁻⁶ m²/s | 1 m/s, d = 20 mm → Re ≈ 20 000, turbulent (über 2320) |
| Längenausdehnung | Δl = α · l · Δϑ | α in mm/(m·K), l in m, Δϑ in K | Kupfer α = 0,0166, 10 m, 50 K → Δl = 8,3 mm |
Kontinuität: Halber Durchmesser bedeutet ein Viertel der Fläche und vierfache Geschwindigkeit. 1 bar = 1000 hPa = 100 000 Pa entspricht etwa 10 m Wassersäule. Richtwerte für die Fließgeschwindigkeit stehen in „Fließgeschwindigkeiten“.
Quelle: Strömungslehre, Grundgleichungen sinngemäß; Rechenweg nach DIN 1988-300, Stand 2012. Richtwerte für die Praxis, maßgeblich sind die gültigen Normen und Herstellerangaben.
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Helfer: Leitungsinhalt & PrüfzeitenHelfer: Rohrdurchmesser aus DurchflussHelfer: Druckverlust im RohrFormel: RohrquerschnittFormel: Volumenstrom im RohrFormel: KontinuitätsgleichungFormel: LeitungsinhaltFormel: Ausstoßzeit (Warmwasser-Wartezeit)Formel: Hydrostatischer DruckFormel: Druckverlust einer LeitungFormel: Druckverlust eines Formteils (Zeta-Wert)Formel: Strömungsart (Reynolds-Zahl)Formel: Längenausdehnung von Rohren