Druckverlust und Abmessungen von Luftkanälen berechnen

Wie wird der Kanaldruckverlust berechnet?

Der Reibungsverlust gerader Kanäle folgt Darcy und Weisbach: Δp = f × (L / D) × ρ × v² / 2. Die Rohrreibungszahl f hängt von Reynoldszahl und relativer Rauheit ab und wird aus der Gleichung nach Colebrook und White ermittelt. Bei Bögen, Abzweigen und Klappen wird die Summe der Beiwerte mit dem Geschwindigkeitsdruck multipliziert.

Das Druckgefälle je Meter ist R = (f / D) × ρ × v² / 2 (Pa/m). Gedruckte Diagramme gelten für Normluft bei 20 °C auf Meereshöhe. Dieser Rechner bestimmt Dichte und Viskosität für Ihre Temperatur und Höhenlage.

Rechteckkanal

Der äquivalente Durchmesser nach Huebscher ist D_e = 1,30 × (a × b)^0,625 / (a + b)^0,25. Er entspricht dem Rundkanal mit gleichem Volumenstrom und Druckgefälle. Bei 600 × 300 mm sind es beispielsweise 457 mm. Die äquivalente Kreisfläche ist kleiner als die Rechteckfläche und wird nicht zur Geschwindigkeitsberechnung verwendet.

Zwei Bemessungsverfahren

Nach Geschwindigkeit: Aus Volumenstrom und zulässiger Geschwindigkeit folgt D = √(4 × Q / (π × v)), etwa bei Geräuschanforderungen. Konstantes Druckgefälle: Der ganze Weg wird auf denselben Verlust je Meter bemessen, etwa 1 Pa/m. Der Rechner iteriert den passenden Durchmesser.

In beiden Fällen ist der Durchmesser theoretisch. Wählen Sie die nächstgrößere Normgröße und prüfen Sie deren Druckverlust.

Beispiel

3600 Kubikmeter Luft pro Stunde durchströmen einen verzinkten Kanal mit 400 mm Durchmesser. Die Geschwindigkeit beträgt 7,96 m/s, die Reynoldszahl 211 000, die Rohrreibungszahl 0,0171 und das Druckgefälle 1,63 Pa/m. Auf 10 Metern geradem Kanal entstehen 16,3 Pa Verlust.

Grenzen

Das Ergebnis gilt nur für den eingegebenen Abschnitt. Für die Ventilatorauswahl summieren Sie alle Abschnitte, Auslässe und Geräte entlang des längsten, ungünstigsten Wegs. Nicht vollständig gestreckte flexible Kanäle können ein Mehrfaches an Verlust verursachen.

Häufige Fragen

Wie berechnet man den Druckverlust eines Rechteckkanals?

Ein beispielhafter Rechteckkanal mit 600 × 300 mm führt 3600 m³/h Luft bei 20 °C und Meereshöhendruck. Auf 10 m ergeben sich 8,451 Pa Verlust. Die Vorbemessung verwendet den äquivalenten Durchmesser und die Gleichung nach Darcy mit 0,09 mm Rauheit und örtlichem Verlustbeiwert 0. Geräte und Luftauslässe an anderer Stelle der Anlage sind nicht enthalten.

Mit diesen Werten berechnen