Reibungsverluste

Reibungsverluste bezeichnen energetische Verluste, die durch Reibung in technischen Systemen entstehen. Sie umfassen innere Reibung des Arbeitsmediums, Kontaktreibung an Oberflächen sowie Reibung an Grenzflächen zwischen Bauteilen. In thermodynamischen Zyklen werden durch Reibung irreversiblen Wärmeverluste verursacht, die die Effizienz begrenzen.

In der Fluidtechnik verursachen Reibungsverluste Druckverlusten in Rohrleitungen, Ventilen und Hydraulikkomponenten. Viskose Reibung, Turbulenz und Strömungsumströmungen tragen dazu bei. Das Darcy-Weisbach-Gesetz beschreibt grob Δp = f (L/D) ½ ρ v^2; der Reibungsfaktor f hängt von der Reynolds-Zahl und der Oberflächenrauheit ab.

In mechanischen Systemen entstehen Reibungsverluste durch Gleit- oder Rollreibung in Lagern, Dichtungen, Zahnrädern und Kolben. Sie äußern sich als mechanische Verlustleistung Pf und verringern den mechanischen Wirkungsgrad von Antrieben und Maschinen.

Reduzierung erfolgt durch bessere Schmierung, glatte Oberflächen, präzise Fertigung, geeignete Lagerarten (Wälz- statt Gleitleager), exakte Passungen sowie effektives Wärmemanagement. In Hydraulik und Strömungstechnik reduzieren optimierte Strömungsgestaltung und passende Schmierstoffe die Verluste.

Reibungsverluste sind zentrale Größe bei der Auslegung, Energieeffizienz und dem Thermomanagement technischer Systeme; sie werden oft über Druckverlust, Reibungskoeffizienten und Wirkungsgrade bewertet.