verliescoëfficiënt

Een verliescoëfficiënt, meestal aangeduid met K, is een dimensionloze coëfficiënt die in de vloeistofmechanica wordt gebruikt om verlies van hydraulische energie te karakteriseren bij een onderdeel of component in een leidingsysteem. Het geeft aan hoeveel van de dynamische druk van de stroming wordt omgezet in drukverlies door een lokale afsluiting, bocht, reducering, klep of soortelijk obstakel.

Definitie en uso

De verliescoëfficiënt K wordt vaak toegepast in de relatie tussen het drukverlies Δp en de dynamische druk van de stroming. Een gebruikelijke formulering is h_L = K · v^2 / (2g), waarbij h_L het verlies in hoogte-equivalent van druk is, v de gemiddelde stromingssnelheid door het component en g de zwaartekrachtsversnelling. Het drukverlies is dan Δp = ρ g h_L = K · (ρ v^2)/2, met ρ de vloeistofdichtheid. De exacte waarde van K hangt af van de geometrie van het component, de ruwheid van het oppervlak, het Reynoldsgetal en de stromingscondities.

Verliezen in systemen

Verliezen worden in de hydrauliek doorgaans onderverdeeld in hoofdverliezen (major losses) en lokale of minimale verliezen (minor losses). Major losses worden meestal benaderd met de Darcy– Weisbach-formule, h_f = f (L/D) (v^2/(2g)). Minor losses worden uitgedrukt als h_m = Σ K_i (v^2/(2g)) en omvatten elementen zoals ingangen, bochten, brede sponningen, kleppen en abrupte uitbreidingen of vernauwingen. De totale verlieshoogte is h_L = h_f + h_m.

Toepassingsgebied

K-waarden worden experimenteel bepaald en in tabellen opgenomen voor veel voorkomende componenten. Ze zijn afhankelijk van de specifieke toepassing en stromingscondities en worden gebruikt bij het ontwerp en de analyse van drinkwater-, HVAC-, irrigatie- en industriële vloeistofsystemen om drukverlies en pompvermogen te dimensioneren.