Druckverlust

Druckverlust bezeichnet den Druckabfall eines strömenden Fluids zwischen zwei Messpunkten. Er entsteht durch Reibung innerhalb der Strömung, Turbulenz und Änderungen der Strömungsführung wie Biegungen, Engstellen, Ventile oder Höhenunterschiede. Druckverlust betrifft sowohl Flüssigkeiten als auch Gase und wird meist als Δp = p1 − p2 angegeben, wobei p1 der Druck am Anfangspunkt und p2 der Druck am Endpunkt ist.

In Rohrleitungen unterscheiden sich die Hauptverluste durch Reibung entlang der Rohrlänge (Friction loss) von den Nebenverlusten, die durch Bauteile entstehen (Fittings, Ventile, T-Stücke, Verengungen). Der Gesamt-Druckverlust ist die Summe aller Verluste: Δp ≈ Δp_f(Rohr) + ΣΔp_m(Bauteile). Für inkompressible Strömungen wird der Reibungsverlust oft mit der Darcy-Weisbach-Gleichung beschrieben: Δp_f = f (L/D) (ρ v^2 / 2). Dabei hängt der Reibungsbeiwert f von der Reynolds-Zahl und der Oberflächenrauheit ab.

Bei laminarer Strömung gilt f = 64/Re; bei turbulentem Fluss wird f über die Colebrook-White-Gleichung (oder Moody-Diagramm) bestimmt.

Bei kompressibler Strömung, z. B. Gasleitungen, ändert sich Dichte und Temperatur; Druckverluste müssen entsprechend mit kompressiblen Formulierungen berücksichtigt werden.

Die Kenntnis des Druckverlusts ist für die Auslegung von Pumpen, Ventilen, Heizungs- und Kühlsystemen sowie von Anlagen in der Prozess- und Fahrzeugtechnik wesentlich. Er beeinflusst Energieverbrauch, Leistungsfähigkeit und Betriebssicherheit.

Messmethoden umfassen Differenzdruckmessung mit Sensoren oder Manometern; die Messung liefert Δp zwischen zwei Punkten und wird oft zur Dimensionierung von Komponenten herangezogen.