VenturiMessungen

VenturiMessungen bezeichnen die Messung von Strömungsraten durch den Einsatz eines Venturi-Rohres. Dieses besteht aus einer konvergierenden Sektion, einem engen Querschnitt (Drossel) und einer anschließenden, leicht expandierenden Passage. Durch die Beschleunigung des Fluids in der Drossel entsteht ein Druckverlust zwischen dem Einlass und dem Drosselbereich, der sich mit Hilfe der Differentialdruckmessung in die Strömungsgröße überführt.

Das Grundprinzip basiert auf dem Bernoulli-Gesetz und der Kontinuitätsgleichung. Unter Annahme inkompressibler Strömung gilt, dass eine Zunahme der Geschwindigkeit v2 am Drosselquerschnitt zu einem Abfall des statischen Drucks führt. Der volumetrische Durchfluss Q lässt sich aus dem gemessenen Differenzdruck Δp, der Dichte ρ und dem geometrischen Verhältnis β = d2/d1 über einen Discharge-Koeffizienten Cd bestimmen. In typischen Ausdrücken lautet der Zusammenhang grob: Q = Cd A2 sqrt(2 Δp / ρ) sqrt(1 / (1 − β^4)), wobei A2 der Querschnitt der Drossel ist. Cd berücksichtigt Strömungs- und geometriebedingte Einflüsse und hängt von der Reynolds-Zahl ab.

Praxis und Genauigkeit: VenturiMessungen erfordern ausreichende gerade Abschnitte vor und nach dem Venturi, geeignete Druckanschlüsse und eine Kalibrierung. Bei Gasen müssen Kompressibilitätseffekte berücksichtigt werden. Cd variiert mit Strömungseigenschaften, Rohrdurchmesser und Installationsbedingungen. Standards wie ISO 5167 beschreiben Kalibrierung und Berechnungen für Differenzdruck-Durchflussmessungen.

Anwendungsbereiche liegen in der Wasser- und Abwassertechnik, der Chemie- und Prozessindustrie, der Heizungs- und Klimastechnik sowie in der Dampf- und Gasmesstechnik. Historisch geht das Venturi-Prinzip auf Giovanni Battista Venturi zurück, der es im 18. Jahrhundert beschrieb. VenturiMessungen bieten robuste, berührungslose Messung mit relativ geringem Verschleiß und eignen sich besonders für mittelgroße bis große Strömungen.