Einheitenrechner für Ingenieure
Rechnen Sie zwischen gängigen Einheiten der Rohrleitungs- und Verfahrenstechnik um. Kategorie wählen, Wert eingeben - alle Umrechnungen sind sofort sichtbar.
Bei der Rohrleitungsplanung sind unterschiedliche Einheitensysteme an der Tagesordnung. Spezifikationen kommen oft in metrischen Einheiten (bar, m/s, kg/m³), während Lieferantendatenblätter imperiale Einheiten verwenden (psi, ft/s, lb/ft³). Eine übersehene Umrechnung beim Druckverlust, Volumenstrom oder Rohrdurchmesser kann sich zu falscher Auslegung, überdimensionierten Pumpen oder unsicheren Betriebszuständen auswachsen.
Dieser Rechner deckt die in der Hydraulikauslegung am häufigsten benötigten Einheiten ab: Druck (auch seltenere wie inH₂O und mmHg für Messtechnik), Volumenstrom, dynamische und kinematische Viskosität zur Fluidbeschreibung sowie Dichte für kompressible Strömungsberechnungen.
SI (Internationales Einheitensystem): Der globale Standard im Ingenieurwesen. Basiseinheiten sind Meter (m), Kilogramm (kg), Sekunden (s) und Kelvin (K). Druck in Pascal (Pa), Volumenstrom in m³/s, Viskosität in Pa·s.
Imperial / US-üblich: In Nordamerika weiterhin vorherrschend. Druck in psi, Volumenstrom in GPM, Rohrgrößen in Zoll, Temperatur in Fahrenheit. ASME- und API-Normen verwenden überwiegend diese Einheiten.
SimuPipe speichert alle Werte intern in SI-Einheiten und rechnet erst an der Benutzeroberfläche um, sodass Sie ohne Genauigkeitsverlust in Ihrem bevorzugten System arbeiten können.
Ein Bar, in der Kategorie Druck eingegeben, mit den exakten Faktoren, die der Rechner anwendet (jede Einheit ist über ihren Wert in der SI-Basiseinheit Pascal definiert; eine Umrechnung ist das direkte Verhältnis der beiden gespeicherten Faktoren, es wird also nicht zwischengerundet).
- 1 bar = 100.000 Pa per Definition = 100 kPa; in psi: 100.000 / 6894.757 = 14.5038 psi (1 psi = 6.894,757 Pa, aus dem exakten Pound-force und Zoll).
- 100.000 / 101325 = 0.98692 atm (die Normatmosphäre ist exakt 101.325 Pa); 100.000 / 133.322 = 750.06 mmHg (konventioneller Millimeter Quecksilbersäule, 133,322 387 Pa, gerundet auf 133,322 gespeichert).
- Höheneinheiten: 100.000 / 9806.65 = 10.197 m Wassersäule (konventionell, 9.806,65 Pa je Meter bei 1.000 kg/m³ und Normfallbeschleunigung) und 401.5 inH₂O — der Zoll Wassersäule bei 39,2 °F / 4 °C, 249.082 Pa (NIST führt daneben einen „konventionellen“ Zoll Wassersäule von 249,0889 Pa; die beiden unterscheiden sich um 0,003 %).
Diese Zahlen werden aus derselben Faktortabelle berechnet, die der Rechner verwendet; die Eingabe von 1 bar reproduziert sie. Die Faktoren der übrigen Kategorien sind per Definition exakt (Zoll 25,4 mm, Pfund 0,453 592 37 kg, US-Gallone 3,785 411 784 L, UK-Gallone 4,546 09 L, Kubikfuß 0,028 316 846 592 m³, Barrel 158,987 294 928 L) oder die NIST-SP-811-Werte, wo eine Einheit konventionell ist.
- Reine Maßstabsumrechnungen: jede Einheit ist ein festes Vielfaches ihrer SI-Basiseinheit, eine Umrechnung ist also auf die Genauigkeit des Faktors exakt. Verschiebungen gibt es nur bei der Temperatur, wo °C, °F, K und °R über die definierenden Beziehungen umgerechnet werden (K = °C + 273,15, °F = 1,8·°C + 32, °R = °F + 459,67).
- Druckeinheiten werden als Druckdifferenzen umgerechnet: kein Über-/Absolutdruck-Versatz wird addiert. Zur Umrechnung eines Manometerwerts in Absolutdruck den örtlichen Luftdruck (101,325 kPa Norm) vor oder nach der Umrechnung addieren — der Rechner weiß nicht, auf welcher Basis ein Wert steht.
- Höhen- und Säuleneinheiten sind konventionell, nicht physikalisch: inH₂O und ftH₂O sind Zoll und Fuß Wassersäule bei 4 °C (249,082 und 2.989,067 Pa), mH₂O nutzt 1.000 kg/m³ mit Normfallbeschleunigung (9.806,65 Pa), mmHg und inHg sind die konventionellen Quecksilbereinheiten bei 0 °C (133,322 und 3.386,389 Pa). Eine reale Wasser- oder Quecksilbersäule bei anderer Temperatur weicht um ihr Dichteverhältnis ab (etwa 0,2 % für Wasser bei 20 °C).
- An einen Bezugszustand gebundene Gasdurchflusseinheiten — SCFM, Nm³/h, Sm³/h, ACFM — fehlen bewusst in den Durchflusskategorien, weil sie keine reinen Maßstäbe sind: ft³/min ist hier eine Volumenrate in dem Zustand, in dem sich das Gas gerade befindet.
- Dynamische Viskosität (Pa·s; cP = Centipoise) und kinematische Viskosität (m²/s; cSt = Centistokes) sind getrennte Kategorien; die Umrechnung zwischen ihnen braucht die Fluiddichte (ν = μ / ρ), die nicht Teil einer Einheitenumrechnung ist. cP = mPa·s und cSt = mm²/s exakt.
- US-Gallone (231 in³) und UK-Gallone (4,546 09 L) unterscheiden sich um 20 %; GPM und lb/gal werden in beiden angeboten, die Beschriftung sagt welche. „Ton“ ist die US-Short-Ton (exakt 907,184 74 kg); die metrische Tonne ist separat als t aufgeführt. Der Slug (14,593 902 94 kg) ist die angloamerikanische Masseneinheit, für die lbf = slug·ft/s² gilt.
Für Durchflüsse mit Bezugszustand den Normvolumenstrom-Rechner verwenden, der statt eines Maßstabsfaktors das Idealgas-Dichteverhältnis zwischen den Zuständen anwendet.
Definitionen und Umrechnungsfaktoren hinter dieser Seite:
- NIST Special Publication 811 (2008). Guide for the Use of the International System of Units (SI), Appendix B: Conversion factors. nist.gov — die Umrechnungsfaktoren für jede angebotene Nicht-SI-Einheit einschließlich der konventionellen Wasser- und Quecksilbersäulen.
- BIPM (2019). The International System of Units (SI Brochure), 9th ed. bipm.org — die SI-Basis- und abgeleiteten Einheiten und die Neudefinition von 2019, die die Faktoren exakt macht.
- ISO 80000-1:2022 and ISO 80000-4:2019. Quantities and units — General; Mechanics — Größen- und Einheitenzeichen sowie die Konventionen für Druck, Viskosität und Dichte.
- ASME B36.10M-2018 and API/ASTM conventions — die angloamerikanischen Einheiten (psi, gpm, Zoll, lb/ft³), in denen ASME- und API-Dokumente verfasst sind.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen dynamischer und kinematischer Viskosität?
Wie rechne ich zwischen Über- und Absolutdruck um?
Was ist der Unterschied zwischen SCFM und Nm³/h beim Gasvolumenstrom?
Warum gibt es so viele Druckeinheiten in der Technik?
Wie rechne ich zwischen Volumen- und Massenstrom um?
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