Nyomásveszteség

Nyomásveszteségnek nevezzük a folyadék vagy gáz áramlása közben fellépő nyomáscsökkenést a rendszerben. A veszteség elsősorban a csőfalfelületen végzett súrlódásból adódik, de jelentős része keletkezik a szerelvények, szelepek, hajlatok, átmenetek és átmérő-váltások okozta kisebb veszteségek összességeként is. A nyomásesés mértéke függ a folyadék tulajdonságaitól (sűrűség, viszkozitás), a cső geometriájától és az áramlási feltételektől.

A nyomásveszteség leggyakoribb leírására a Darcy–Weiszbach-képlet szolgál: ΔP = f (L/D) (ρ v^2 / 2). Itt ΔP a nyomásesés, f a súrlódási tényező, L a csőhossz, D a belső átmérő, ρ a folyadék sűrűsége, v pedig az átlagos áramlási sebesség. A f értéke a Reynolds-számtól és a felület durvaságától függ (Moody-diagram). Ezen felül a kisebb, de gyakran számításba vett veszteségek összegét ΔP_minor = Σ K_i (ρ v^2 / 2) adható meg, ahol K_i a cső- és szerelvényenkénti minor veszteséget adja meg. A fejtérésre h = h_f = f (L/D) (v^2 / 2g utal.

A nyomásveszteséget mérni és tervezéshez felhasználni különböző eszközökkel történik: nyomáskülönbség-mérő szenzorok, manométerek vagy diffrenciális nyomásmérők alkalmazhatók. Az egység általában pascalban (Pa) vagy kilopascalban (kPa) adható meg.

Fontos a mérséklés vagy optimalizálás, különösen pumpa- vagy kompresszortervnél: a teljes rendszerhatékonyság és energiafogyasztás ennek mértékétől függ. A nyomásveszteséget csökkenteni lehet sima belső felülettel, megfelelő átmérővel, kerületekkel és minimális számú, jó minőségű szerelvénnyel vagy kiválasztott alacsony-veszteségű komponensekkel.