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Durchmesser + Geschwindigkeit → Durchfluss & Reynolds-Zahl
Dieser Rohrleitung-Rechner ermittelt den Durchfluss in L/min (Q = A × v) und die Reynolds-Zahl aus Innendurchmesser und Strömungsgeschwindigkeit. Die Reynolds-Zahl zeigt, ob die Strömung laminar (unter 2.300) oder turbulent (über 4.000) ist. Als Medium wählen Sie Wasser oder Luft bei 20 °C; einen Druckverlust berechnet der Rechner nicht.
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Im Rechner hier gibst du Innendurchmesser und Strömungsgeschwindigkeit ein und liest den Durchfluss in L/min ab. Probiere mit einer üblichen Geschwindigkeit, etwa 1 m/s, mehrere Durchmesser, bis der Durchfluss deinem Bedarf entspricht, und wähle dann die nächstgrößere handelsübliche Nennweite. Direkt gerechnet gilt d = √(4 · Q / (π · v)): 20 L/min bei 1 m/s ergeben rund 20,6 mm Innendurchmesser.
Ein Rohr wird über seinen Innendurchmesser berechnet: Der Querschnitt ergibt sich aus Kreisfläche (Pi mal Radius im Quadrat), das Volumen aus Querschnitt mal Länge. Für die hydraulische Auslegung kommen Durchfluss, Strömungsgeschwindigkeit und Druckverlust hinzu.
Die Durchflussmenge ist das Produkt aus Rohrquerschnitt und Strömungsgeschwindigkeit. Achte auf einheitliche Einheiten, damit das Ergebnis in Liter pro Sekunde oder Kubikmeter pro Stunde stimmt.
Man legt zuerst den Spitzenvolumenstrom fest, begrenzt die Strömungsgeschwindigkeit auf einen für das Medium üblichen Wert und ermittelt daraus den Mindestinnendurchmesser. Danach wird der Druckverlust über Länge, Rauheit und Einbauteile geprüft und die Nennweite gegebenenfalls vergrößert.
Der Querschnitt ist die Kreisfläche des Innendurchmessers: Pi mal Radius im Quadrat, also Pi mal Innendurchmesser im Quadrat geteilt durch vier. Maßgeblich ist immer der Innendurchmesser, nicht der Außendurchmesser oder die Nennweite.
Das Volumen je Meter entspricht dem Innenquerschnitt in Quadratmetern mal 1000, das Ergebnis sind Liter pro Meter. Damit lässt sich zum Beispiel der Inhalt einer Zirkulations- oder Heizleitung abschätzen.
Über die Kreisformel: Innendurchmesser quadrieren, mit Pi multiplizieren und durch vier teilen. Bei dickwandigen Rohren musst du vom Außendurchmesser zweimal die Wandstärke abziehen, um den Innendurchmesser zu erhalten.
Wer eine Wasserleitung dimensionieren oder eine Lüftungsleitung planen will, braucht zuerst zwei Grundgrößen: wie viel durch das Rohr fließt und ob die Strömung laminar oder turbulent ist. Dieser Durchfluss-Rechner fragt drei Dinge ab: den Innendurchmesser in mm, die Strömungsgeschwindigkeit in m/s und das Medium (Wasser oder Luft bei 20 °C). Er zeigt daraus den Durchfluss in L/min, die Reynolds-Zahl und die Strömungsart.
Gerechnet wird mit Q = π · d²/4 · v (in L/min umgerechnet) und Re = v · d / ν. Für die kinematische Viskosität ν setzt der Rechner 1,004 × 10⁻⁶ m²/s für Wasser und 1,516 × 10⁻⁵ m²/s für Luft an. Unter Re 2.300 meldet er laminar, über 4.000 turbulent, dazwischen Übergangsbereich. Einen Druckverlust berechnet der Rechner nicht; Rohrlänge, Rauheit und Druck werden nicht abgefragt.
Eine Kaltwasserleitung mit 25 mm Innendurchmesser und 0,34 m/s fördert laut Rechner 10,01 L/min; die Reynolds-Zahl liegt bei 8.466, die Strömung ist also turbulent. Mit den Vorgabewerten 50 mm und 2 m/s ergeben sich 235,62 L/min (rund 14,1 m³/h) und Re 99.602. Stellt man bei gleichem Rohr auf Luft um, bleibt der Durchfluss gleich, die Reynolds-Zahl sinkt wegen der rund 15-mal höheren Viskosität auf 6.596.
Wer zu einem gewünschten Volumenstrom den passenden Durchmesser sucht, probiert mehrere Durchmesser aus: Der Durchfluss steigt mit dem Quadrat des Durchmessers. Ein Rohr mit doppeltem Durchmesser transportiert bei gleicher Geschwindigkeit das Vierfache.
Für die Pumpenauslegung braucht man zusätzlich den Druckverlust, den dieser Rechner nicht ausgibt. Er wird meist mit der Darcy-Weisbach-Gleichung Δp = λ · (L/d) · ρv²/2 berechnet; der Reibungsbeiwert λ hängt von der Reynolds-Zahl und der Rohrrauheit ab. Die hier ermittelte Reynolds-Zahl ist dafür der Ausgangswert: Bei laminarer Strömung gilt λ = 64/Re, bei turbulenter Strömung braucht man Rauheit und ein Diagramm oder eine Näherungsformel.
Die Reynolds-Zahl beschreibt das Verhältnis von Trägheitskräften zu Zähigkeitskräften in einer Strömung. Bei niedrigen Werten (unter 2.300) fließt das Fluid in geordneten Schichten (laminar), bei hohen Werten (über 4.000) entsteht Turbulenz. Das beeinflusst Druckverlust und Wärmeübertragung erheblich. In Hausinstallationen ist die Strömung fast immer turbulent: Schon 20 mm bei 0,5 m/s ergeben Re 9.960.
Als Faustregel liegt die Strömungsgeschwindigkeit in Trinkwasserleitungen zwischen 0,5 und 2 m/s. Geben Sie eine Geschwindigkeit aus diesem Bereich ein und verändern Sie den Durchmesser, bis der angezeigte Durchfluss Ihrem Bedarf entspricht. Den Druckverlust der gewählten Leitung müssen Sie anschließend gesondert prüfen.
Ja, für runde Rohre und Kanäle: Wählen Sie Luft (20 °C) als Medium. Ein Rohr mit 160 mm Durchmesser bei 4 m/s ergibt 4.825 L/min, also etwa 290 m³/h. Für andere Fluide, andere Temperaturen oder Druckluft unter hohem Druck gelten andere Viskositäten; dafür ist der Rechner nicht ausgelegt.