Rechner für hydrostatischen Druck

Hydrostatischer Druck entsteht durch das Gewicht eines ruhenden Fluids. Jede Flüssigkeitsschicht trägt die darüberliegenden Schichten. Deshalb steigt der Druck, je tiefer ein Messpunkt unter der freien Oberfläche liegt. Die Grundbeziehung lautet p = rho × g × h. Dabei ist rho die Fluiddichte in Kilogramm pro Kubikmeter, g die Fallbeschleunigung in Metern pro Sekunde zum Quadrat und h die vertikale Tiefe in Metern. Das Produkt dieser SI-Größen ergibt den Druck in Pascal. Dieser Rechner ermittelt den Relativdruck, also den Druck allein durch die Flüssigkeitssäule. Der Atmosphärendruck an der Oberfläche wird nicht automatisch addiert. Für den Absolutdruck in einem offenen Tank addieren Sie den örtlichen Atmosphärendruck zum angezeigten Relativdruck. Der Standard-Luftdruck auf Meereshöhe beträgt etwa 101,325 Pascal, variiert jedoch mit Wetter und Höhenlage. Geschlossene Behälter können einen anderen Oberflächendruck aufweisen, der ebenfalls separat zu addieren ist. Die Dichte ist die entscheidende Stoffeigenschaft. Süßwasser nahe Raumtemperatur wird häufig mit 1,000 kg/m³ angenähert, Meerwasser liegt meist bei etwa 1,025 kg/m³, viele Öle ungefähr zwischen 800 und 900 kg/m³. Die tatsächliche Dichte hängt von Temperatur, Salzgehalt, Zusammensetzung und Druck ab. Verwenden Sie für technische Entscheidungen einen gemessenen oder vorgegebenen Wert. Die voreingestellten 9.80665 m/s² entsprechen der irdischen Normfallbeschleunigung; für örtliche Genauigkeit oder Berechnungen auf anderen Himmelskörpern kann der Wert geändert werden. Tiefe bedeutet den vertikalen Abstand unter der Fluidoberfläche, nicht die schräge Strecke entlang einer Wand oder eines Rohrs. Behälterform und gesamtes Flüssigkeitsvolumen beeinflussen den Druck in einer bestimmten Tiefe nicht, solange das Fluid ruht und die Dichte gleichmäßig ist. Dieses manchmal überraschende Ergebnis heißt hydrostatisches Paradoxon. Die Druckkraft auf eine Fläche hängt jedoch zusätzlich von Fläche und Druckverteilung ab. Eine Strukturanalyse benötigt daher mehr als den hier berechneten einzelnen Druckwert. Die einfache Formel setzt ein inkompressibles Fluid mit konstanter Dichte und ein gleichmäßiges Schwerefeld voraus. Sie eignet sich sehr gut für übliche Flüssigkeitstanks, Schwimmbecken, Tauchabschätzungen, Piezometer, Staudämme und kurze Flüssigkeitssäulen. Gassäulen, sehr tiefe Flüssigkeiten, beschleunigte Behälter und Fluide mit stark veränderlicher Dichte erfordern detailliertere Modelle. Die Ausgabe erfolgt in Pascal und Kilopascal, sodass sich Ergebnisse leicht mit Manometern, Gerätegrenzwerten und strömungsmechanischen Beispielen vergleichen lassen.