Rekenhulpen voor stromingsleer
16 praktijkberekeningen voor leidingen, pompen, tanks en debietmeting. Elke rekenhulp toont zijn formule en biedt oefenopgaven.
Leidingen en drukverlies
Snelheid in een leiding
Water, gangbare richtwaarden: zuigzijde pomp 0,6 tot 1,5 m/s, perszijde 1,5 tot 3 m/s. Gebruik de echte binnendiameter (volgens wanddikte).
Reynoldsgetal (stromingsregime)
Laminair onder 2300, turbulent boven ongeveer 4000, daartussen overgang. Water bij 20 °C: μ ≈ 1,0 mPa·s; oliën: 10 tot 1000 mPa·s.
Wrijvingsverlies in een leiding (Darcy-Weisbach)
Wrijvingsfactor volgens Swamee-Jain (±1 % t.o.v. Colebrook voor Re 5000 tot 10⁸); in het overgangsgebied (2300 tot 4000) is het resultaat benaderend. Nieuwe buis: de ruwheid neemt toe met de leeftijd.
Plaatselijke verliezen (som van K)
Gangbare K-waarden: standaard bocht 90° 0,3 tot 0,9; open schuifafsluiter 0,1 tot 0,2; terugslagklep 2; uitstroom in tank 1; scherpe inlaat 0,5.
Druk en vloeistofhoogte
Voor water is 1 bar ≈ 10,2 m. Een dichtere vloeistof geeft minder hoogte bij dezelfde druk: de pomp levert dezelfde opvoerhoogte, niet dezelfde druk.
Pompen
Hydraulisch vermogen en asvermogen
Kies een motor minstens 10 tot 15 % boven het asvermogen in het zwaarste punt van de curve. Rendement centrifugaalpomp: 50 tot 85 %.
Affiniteitswetten (toerental of waaierdiameter)
Exact bij een toerentalwijziging met gelijk rendement; bij het afdraaien van de waaier alleen geldig voor kleine reducties (minder dan 10 tot 15 %). Het echte werkpunt hangt ook af van de systeemkarakteristiek.
Beschikbare NPSH en marge
z is negatief als de pomp van onderen aanzuigt (zuighoogte). Streef naar NPSHa ≥ 1,3 × NPSHr (of minstens 1 m marge); water bij 20 °C: pv = 2,34 kPa, bij 60 °C: 19,9 kPa.
Werkpunt pomp-systeem
Benadering: parabolische pompcurve door H₀ en het nominale punt, systeemverliezen met Q². Voor nauwkeurig werk de echte fabriekscurve gebruiken.
Pompdebiet via niveaumeting in de tank
Verticale tank met constante doorsnede. Sluit indien mogelijk de toevoer (Qi = 0) en meet minstens 2 tot 5 minuten om afleesfouten te beperken.
Tanks
Verticale tank: niveau en volume
Vlakke bodem. Bij een conische of gewelfde bodem het bodemvolume apart optellen. Niveau gemeten vanaf de binnenbodem.
Liggende tank: gedeeltelijk volume
Vlakke bodems (R = D ÷ 2). Met gewelfde bodems is het echte volume iets groter: gebruik de peiltabel als die er is.
Leeglooptijd door een opening
Torricelli: verticale open tank, vrije uitstroom aan de bodem, zonder leiding erachter. Een afvoerleiding voegt verliezen toe en verlengt de tijd.
Vul- of leegtijd
Verticale tank. Om te legen: h₂ onder h₁ en een uitstroom groter dan de instroom. Geen resultaat als het niveau de verkeerde kant op gaat.
Debietmeting
Debiet met meetflens
Alleen vloeistoffen (ε = 1). Vereenvoudigd uit ISO 5167: C ≈ 0,60 tot 0,61 voor een scherpe meetflens, β 0,2 tot 0,75 en hoge Re; voor fiscale meting de volledige vergelijking (Reader-Harris/Gallagher) gebruiken.
Drukverschilmeting: worteltrekken
Bij 25 % Δp heeft u al 50 % debiet. Onder ongeveer 10 % debiet wordt de meting onbetrouwbaar: de meeste transmitters hebben een lagedebietonderdrukking.
Hulpmiddelen om te leren en te controleren. De vermelde bereiken zijn algemene richtwaarden: volg altijd de procedures, vergunningen en instructies van uw installatie. Er wordt niets verzonden: de berekeningen gebeuren in uw browser.