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SimuPipe

Blenden-Durchflussrechner

Berechnen Sie Volumenstrom, Druckverlust oder Blendenbohrung nach ISO 5167 mit der Reader-Harris/Gallagher-Korrelation für den Durchflusskoeffizienten. Für Flüssigkeiten und Gase.

Geometrie
Fluid
Dichte998.2 kg/m³
Viskosität1.002 cP
Ergebnisse
Volumenstrom19.84 m³/h
Massenstrom19803.2 kg/h
Durchmesserverhältnis β (d/D)0.50000
Durchflusskoeffizient (C)0.60711
Geschwindigkeitsfaktor (E)1.03280
Re (Rohr)69,917
Rohrgeschwindigkeit0.702 m/s
Blendengeschwindigkeit2.81 m/s

Über die Durchflussmessung mit Messblenden

Eine Messblende ist eine dünne Platte mit einer kreisrunden Bohrung, die in ein Rohr eingebaut wird, um einen messbaren Druckverlust zu erzeugen. Aus dem Differenzdruck über der Blende lässt sich der Volumenstrom mit der Blendengleichung nach ISO 5167 berechnen.

Blendengleichung nach ISO 5167

Der Volumenstrom durch eine Messblende beträgt:

Q=Cd⋅E⋅ε⋅π4⋅d2⋅2⋅ΔPρQ = C_d \cdot E \cdot \varepsilon \cdot \frac{\pi}{4} \cdot d^2 \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot \Delta P}{\rho}}
  • CdC_d — Durchflusskoeffizient (Reader-Harris/Gallagher-Korrelation)
  • EE — Geschwindigkeitsfaktor
  • ε\varepsilon — Expansionszahl (für kompressible Fluide)
  • dd — Blendenbohrung
  • ΔP\Delta P — gemessener Wirkdruck
  • ρ\rho — Fluiddichte

Durchflusskoeffizient

Der Durchflusskoeffizient C berücksichtigt reale Strömungseffekte wie die Strahlkontraktion und Reibungsverluste. Dieser Rechner verwendet die Reader-Harris/Gallagher-Korrelation (2006), die Grundlage der ISO 5167-2. Er hängt vom Durchmesserverhältnis β (d/D), der Reynolds-Zahl, dem Rohrdurchmesser und der Druckentnahme (Eck-, Flansch- oder D- und D/2-Entnahme) ab.

Arten der Druckentnahme

  • Flanschentnahmen — Druckentnahmen 25,4 mm (1 Zoll) von beiden Seiten der Blende. Üblich in Nordamerika.
  • Eckentnahmen — Druckentnahmen unmittelbar an den Blendenflächen (Abstand null). Üblich in Europa.
  • D- und D/2-Entnahmen — Entnahme 1·D stromauf und 0,5·D stromab der Blende.

Für Druckverlustberechnungen in Rohrleitungen nutzen Sie unseren Druckverlust-Rechner. Für die Simulation von Rohrleitungsnetzen mit Messblenden, Ventilen und weiteren Komponenten probieren Sie SimuPipe.

Häufig gestellte Fragen

Was ist das β-Verhältnis und warum ist es wichtig?
Das β-Verhältnis ist die Blendenbohrung geteilt durch den Rohrinnendurchmesser (d/D). Es bestimmt, wie stark eingeschnürt wird, und beeinflusst den Durchflusskoeffizienten. ISO 5167 gilt für β-Werte zwischen 0,1 und 0,75. Höhere β-Werte erzeugen weniger Druckverlust, liefern aber kleinere Differenzdrucksignale — die Messung wird unempfindlicher. Typische Messblenden arbeiten mit β = 0,3–0,7.
Was ist der Durchflusskoeffizient (Cd)?
Der Durchflusskoeffizient erfasst den Unterschied zwischen tatsächlichem und theoretischem Durchfluss durch die Blende. Bei einer scharfkantigen Messblende liegt Cd je nach β-Verhältnis, Reynolds-Zahl und Entnahmeart typischerweise bei 0,59–0,65. Dieser Rechner verwendet die ISO-5167-Korrelation nach Reader-Harris/Gallagher (RHG). Cd ist nicht konstant — er variiert über die Reynolds-Zahl mit dem Volumenstrom.
Welche Arten der Druckentnahme gibt es?
ISO 5167 definiert drei Standardpositionen: Eckentnahmen (an der Blendenfläche), Flanschentnahmen (jeweils 25,4 mm beidseitig der Blende) und D-D/2-Entnahmen (einen Rohrdurchmesser stromauf, einen halben Durchmesser stromab). Flanschentnahmen sind in der Prozessindustrie am verbreitetsten. Die Entnahmestelle beeinflusst sowohl den gemessenen Wirkdruck als auch die Cd-Berechnung. Alle drei Varianten werden unterstützt.
Kann ich eine Messblende auch für Gase verwenden?
Ja, Messblenden funktionieren sowohl für Flüssigkeiten als auch für Gase. Bei Gasen erfasst die Expansionszahl (ε) die Dichteänderung über der Blende. Sie hängt vom Druckverhältnis, vom β-Verhältnis und vom Isentropenexponenten (Verhältnis der spezifischen Wärmen) des Gases ab. Im Gas-Modus wendet der Rechner die Expansionskorrektur automatisch an.
Wie hoch ist der bleibende Druckverlust durch eine Messblende?
Der bleibende Druckverlust ist stets kleiner als der gemessene Wirkdruck, da stromab ein Teil des Drucks zurückgewonnen wird. Die Rückgewinnung hängt vom β-Verhältnis ab: bei β = 0,5 gehen rund 75 % des Wirkdrucks dauerhaft verloren, bei β = 0,7 etwa 55 %. Dieser nicht zurückgewonnene Verlust ist der Energiepreis von Messblenden gegenüber Geräten wie Venturidüsen, die mehr Druck zurückgewinnen.

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