Volumenstrom-Rechner

Berechnen Sie den Volumenstrom aus dem Durchmesser eines Kreisrohrs und der mittleren Strömungsgeschwindigkeit.

Volumenstrom im Rohr berechnen
Geben Sie den Innendurchmesser eines voll gefüllten Kreisrohrs und die mittlere Geschwindigkeit darin ein.

Über den Volumenstrom

Der Volumenstrom beschreibt, welches Fluidvolumen einen Querschnitt in einer bestimmten Zeit durchströmt. Bei stationärer Strömung durch ein voll gefülltes Kreisrohr entspricht er der Querschnittsfläche mal der mittleren Geschwindigkeit. Dieser Rechner wandelt den eingegebenen Innendurchmesser von Millimetern in Meter um, berechnet die Kreisfläche als Pi mal Durchmesser zum Quadrat geteilt durch vier und multipliziert sie mit der Geschwindigkeit. Dasselbe Ergebnis wird in Kubikmetern pro Sekunde, Litern pro Sekunde und Litern pro Minute ausgegeben. Die Geschwindigkeit muss den Flächenmittelwert darstellen, nicht zwingend einen einzelnen lokalen Messwert. In realen Rohren variiert sie über den Querschnitt, weil Reibung das Fluid nahe der Wand abbremst. Voll entwickelte laminare Strömung besitzt ein parabolisches Profil; turbulente Strömung hat einen flacheren Kern und steile Gradienten nahe der Wand. Ein richtig positioniertes und kalibriertes Messgerät kann die mittlere Geschwindigkeit direkt anzeigen oder Messwerte entsprechend korrigieren. Ein unkorrigierter Punktmesswert kann die Durchflussschätzung verzerren. Verwenden Sie den tatsächlichen Innendurchmesser statt der handelsüblichen Nennweite. Wandstärke, Rohrserie, Auskleidung, Ablagerungen, Korrosion und Fertigungstoleranzen können die freie Fläche verändern. Da die Fläche vom Durchmesserquadrat abhängt, beeinflussen bereits mäßige Durchmesserfehler das Ergebnis spürbar. Die Gleichung setzt zudem vollständige Füllung und eine zur Querschnittsfläche senkrechte Geschwindigkeit voraus. Teilgefüllte Freispiegelleitungen, offene Gerinne, kompressible Gasströme und stark pulsierende Strömungen benötigen zusätzliche Methoden oder zeitliche Mittelung. Dieser Rechner eignet sich für schnelle Prüfungen in Sanitärtechnik, Bewässerung, Prozessleitungen, Lüftung, Laboranlagen und Pumpenplanung. Er bestimmt den kinematischen Durchfluss aus bekanntem Durchmesser und bekannter Geschwindigkeit; er leitet keine Geschwindigkeit aus Druck, Pumpenförderhöhe, Rohrlänge, Rauheit, Formstücken oder Höhenlage ab. Dafür sind ein Energieverlustmodell wie Darcy-Weisbach und die Fluideigenschaften erforderlich. Halten Sie Einheiten konsistent, nutzen Sie Betriebs- statt Typenschildbedingungen und berücksichtigen Sie Messunsicherheit. Bei sicherheitskritischer Auslegung sind geltende Vorschriften, Gerätekennlinien, Druckgrenzen und eine ausreichend detaillierte hydraulische Analyse heranzuziehen.

Beispiele für Volumenströme

Durchmesser und GeschwindigkeitBerechneter VolumenstromAnwendung
100 mm bei 2 m/s15.708 L/sMittlere Wasserleitung
50 mm bei 1.5 m/s2.945 L/sKleine Prozessleitung
200 mm bei 0.8 m/s25.133 L/sGrößere Leitung bei geringer Geschwindigkeit

So berechnen Sie den Volumenstrom

  1. Messen oder ermitteln Sie den tatsächlichen Rohrinnendurchmesser in Millimetern.
  2. Bestimmen Sie die mittlere Strömungsgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde.
  3. Geben Sie beide Werte ein und wählen Sie Volumenstrom berechnen.
  4. Lesen Sie das Ergebnis in der für Ihre Anwendung passenden Einheit ab.

Häufige Fragen

Welche Formel verwendet der Volumenstrom-Rechner?

Volumenstrom ist Fläche mal mittlere Geschwindigkeit. Für ein Kreisrohr ist die Fläche Pi mal Durchmesser zum Quadrat, geteilt durch vier.

Soll ich Nennweite oder Innendurchmesser eingeben?

Geben Sie den tatsächlichen Innendurchmesser ein, da er die freie Strömungsfläche bestimmt. Die Nennweite kann je nach Wandstärkenreihe oder Rohrnorm deutlich davon abweichen.

Funktioniert das bei einem teilgefüllten Rohr?

Nein, die Berechnung setzt einen vollständig gefüllten Kreisquerschnitt voraus. Ein teilgefülltes Rohr benötigt seinen benetzten Strömungsquerschnitt und ein Verfahren für offene Gerinne oder Freispiegelströmung.

Kann der Rechner den Durchfluss aus dem Druck bestimmen?

Nicht allein, denn der Zusammenhang hängt auch von Rohrlänge, Rauheit, Formstücken, Höhenlage und Fluideigenschaften ab. Nutzen Sie dafür eine hydraulische Verlustrechnung oder ein kalibriertes Gerät.

Warum ist die mittlere Geschwindigkeit wichtig?

Wegen der Haftbedingung an der Wand ist die Geschwindigkeit im realen Rohr nicht gleichmäßig. Der Flächenmittelwert ergibt beim Multiplizieren mit der Fläche den richtigen gesamten Volumenstrom.