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Durchflussmenge berechnen – Formel & Beispiel

  • by Anatoli Bauer
Durchflussmenge berechnen - Formel & Beispiel

Die Durchflussmenge wird als Volumenstrom bezeichnet und ist eine physikalische Größe. Der Volumenstrom besitzt die SI-Maßeinheit m³/h. Professionell wird die Durchflussmenge mit sogenannten Durchflussmessern gemessen. Der Volumenstrom kann aber auch über komplexe Formeln berechnet werden. Welche Formeln das sind und warum die Berechnung über Internet einfacher ist, das erfahren Sie nachfolgend.

Alternative Namen und Definition

Der Volumenstrom wird auch Durchflussrate genannt. Durchflussrate ist aber nur eine sehr ungenaue Bezeichnung für die physikalische Größe. Die physikalische Größe wird in der Fluidmechanik berechnet und wird beispielsweise benötigt, um passende Heizungsventile zu finden. Die Durchflussmenge ist ein wichtiger physikalischer Parameter, der angibt, welches Volumen (Flüssigkeit, Gas) eines definierten Mediums durch einen bestimmten Querschnitt geleitet wird. Der Volumenstrom ist zeitgebunden. Das bedeutet, dass die Berechnung des Volumenstroms für eine bestimmte Zeitspanne erfolgt. Der Querschnitt ist ebenfalls festgelegt. Die Durchflussmenge wird in m³/s angegeben. Es kommen aber auch, je nach Art und Größe der Durchflussmenge andere Einheiten, nicht nur die SI-Einheit, infrage.

SI-Einheit und andere Einheiten

Neben der bekannten SI-Einheit kann der Volumenstrom auch in ml/min oder in m³/h angegeben werden. Der Zusammenhang der physikalischen Größe zur Umgebung ist wichtig. Wenn durch ein Rohr Gas fließt, dann kann beispielsweise die Einheit m³/h realistisch sein, um anzugeben, wie viel Gas pro Stunde durch das Rohr fließt. Die Zeiteinheit Minute wird bei kleinen Rohren oder Gefäßen wichtig.

Die Größe der Zeiteinheit hängt also mit der Rohrgröße und dem Volumen zusammen, das durch das Rohr fließt. In Gefäßen fließen ja kleine Mengen des Mediums Blut, während durch eine große Gaspipeline große Mengen Gas fließen. Die Zeiteinheit Stunde (h) bietet sich also bei Erdgas an. Bei Blut wird häufig mit Minute (min) gearbeitet. So fließen ca. 200 ml/min an Blut durch die menschliche Halsschlagader (innere).

Wichtige Berechnungsgrundlage in der Strömungsmechanik

Die Strömungsmechanik nutzt den Volumenstrom als Berechnungsgrundlage. Der Volumenstrom wird dort genutzt, um die Menge des jeweiligen Mediums während der Mediumbewegung zu definieren. Bei der Berechnung der Durchflussmenge in der Strömungsmechanik wird die Zeitspanne einbezogen, die das Medium braucht, um einen Querschnitt zu passieren. Die physikalische Größe wird in Berechnungen häufig mit Q oder \dot V angegeben. Wenn wir von Q als Zeichen für Volumenstrom ausgehen, dann findet sich häufig Q (Volumenstrom), V (Volumen) und t (Zeit) in der Berechnungsformel.

Berechnung des Volumenstrom variiert

Die Formel für die Berechnung des Volumenstroms variiert. Es gibt diverse Formeln und Methoden, um den Volumenstrom zu bestimmen. Die Berechnung der Durchflussmenge findet häufig unter idealisierten Bedingungen statt. Die Volumenstromberechnung kann, je nach Formel, die Kenntnis des Leitungsquerschnitts notwendig werden lassen. Es ist daher wichtig, einige Parameter schon vor der Berechnung der Durchflussmenge genau zu kennen.

Der Volumenstrom bzw. die Durchflussmenge wird aus Volumen und Zeit bestimmt. Der Volumenstrom ist daher häufig durch die Formel \dot{V}=\frac{V}{t} gekennzeichnet. Es handelt sich hierbei um eine einfache und idealisierte Betrachtungsweise der Definition Durchflussmenge. Der Volumenstrom wird durch ein abgegrenztes Volumen definiert, dass in einem bestimmten Zeitabschnitt betrachtet wird. Die Berechnung des Volumenstroms in Wärmeleitungssystemen ist weitaus komplexer. Es spielen dort beispielsweise der Leitungsquerschnitt und die Wassertemperatur eine Rolle. Die komplexen Voraussetzungen zur Berechnung des Volumenstroms sind den Fachfirmen bekannt. Wer beispielsweise eine Heizungsanlage bestellt oder einfach nur ein Heizungsventil benötigt, der kann auf vielen Seiten von Fachfirmen den Volumenstrom berechnen lassen und das erforderliche Ventil erwerben.

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