Durchflussverlust

Durchflussverlust bezeichnet die Verringerung des effektiven Durchflusses eines Fluids in einem Leitungssystem infolge von Widerständen und Beschränkungen. Er entspricht der Differenz zwischen dem theoretisch möglichen oder beabsichtigten Durchfluss und dem tatsächlich erreichbaren Durchfluss unter den gegebenen Antriebsbedingungen. In der Praxis wird der Verlust oft durch den resultierenden Druckverlust Δp beschrieben, da Druckabfall und Durchfluss zusammenhängen.

Ursachen sind Reibungsverluste in Rohren, Fittings, Ventilen und Einbauten, Verengungen, Leckagen sowie Verunreinigungen oder Luftblasen. Änderungen von Temperatur und Viskosität des Mediums und eine nicht optimal abgestimmte Pumpenleistung können den Systemwiderstand zusätzlich erhöhen.

Berechnungen und Kennzahlen beruhen auf Grundprinzipien der Fluidmechanik. Der Druckverlust lässt sich grob mit der Darcy-Weisbach-Gleichung Δp = f (L/D) (ρ v^2/2) abschätzen. Aus Q = A v folgt der Zusammenhang zwischen Durchflussrate Q und Querschnitt A. In laminarer Strömung gilt Hagen-Poiseuille: Q ∝ Δp r^4 /(μ L). In der Praxis wird der Durchflussverlust oft aus Messungen von Q oder Δp abgeleitet und kann durch K-Faktoren oder Systemoptimierung reduziert werden.

Auswirkungen umfassen verringerte Prozessleistung, längere Reaktionszeiten und höheren Energieverbrauch. Gegenmaßnahmen: Reinigung, Beseitigung von Blockaden, Erweiterung von Rohrquerschnitten, glattere Oberflächen, Minimierung unnötiger Fittings und eine passende Pumpenauslegung.