So verwenden Sie es
- Tragen Sie die Wassertemperatur, °C ein, zum Beispiel 20.
- Tragen Sie den Durchfluss, L/s und den Innendurchmesser, mm des Rohrs ein, zum Beispiel 20 und 150.
- Lesen Sie die Reynolds-Zahl und die Strömungsform ab, danach Geschwindigkeit, Viskosität und die Schritte.
So wird die Reynolds-Zahl berechnet
Die Reynolds-Zahl vergleicht die Trägheit einer strömenden Flüssigkeit mit ihrer inneren Reibung. Für Wasser in einem voll durchströmten runden Rohr ist sie die Dichte mal die mittlere Geschwindigkeit mal den Durchmesser, geteilt durch die Viskosität.
Re = ρ × v × D ÷ μ
v = Q ÷ (π × D² ÷ 4)
Re = Reynolds-Zahl, ohne Einheit
ρ = Dichte des Wassers, kg/m³
v = mittlere Geschwindigkeit im Rohr, m/s
D = Innendurchmesser, m
μ = dynamische Viskosität, Pa·s
Q = Durchfluss, m³/s- Die Zahl wächst mit Geschwindigkeit, Rohrgröße und Dichte und sinkt mit wachsender Viskosität.
- Warmes Wasser ist weniger zähflüssig als kaltes. Bei 100 °C ist seine Viskosität etwa 28 % des Wertes bei 20 °C. Derselbe Durchfluss im selben Rohr ergibt deshalb eine etwa 3,4-mal so große Reynolds-Zahl.
- Dichte und Viskosität stammen aus den IAPWS-Gleichungen für Wasser beim Sättigungsdruck. Die Werte folgen dem Wasser, wenn sich seine Temperatur ändert.
Strömungsformen im Rohr
Das EPANET-Handbuch nennt die Bereiche der Rohrströmung: Die Formel von Hagen-Poiseuille gilt für laminare Strömung unter einer Reynolds-Zahl von 2.000. Die Strömung ist von 2.000 bis 4.000 im Übergang und oberhalb von 4.000 voll turbulent.
| Reynolds-Zahl | Strömungsform |
|---|---|
| Unter 2.000 | Laminar |
| 2.000 bis 4.000 | Übergang |
| Über 4.000 | Turbulent |
Was der Rechner nicht abdeckt
- Flüssigkeiten außer Wasser und Gase. Ihre Dichte und Viskosität sind anders, sie brauchen eigene Werte.
- Wasser über 100 °C in einem unter Druck stehenden Rohr, wo der Druck die Eigenschaften verändert. Die Seite verwendet das Wasser bei seinem eigenen Sättigungsdruck.
- Nicht runde Kanäle, die einen hydraulischen Durchmesser brauchen, und offene Gerinne mit freier Oberfläche.
Rechenbeispiel: 20 L/s in einem Rohr von 150 mm bei 20 °C
Bei 20 °C hat Wasser eine Dichte von 998,16 kg/m³ und eine Viskosität von 1,0016 mPa·s. Der Durchfluss von 0,020 m³/s in einem Rohr mit 0,150 m Innendurchmesser hat eine Strömungsfläche von 0,0176715 m², die mittlere Geschwindigkeit ist also 1,1318 m/s. Die Reynolds-Zahl ist 998,16 × 1,1318 × 0,150 ÷ 0,00100163 = 169.178, weit über 4.000. Die Strömung ist also turbulent. Die Schritte zeigen gerundete Werte, der Rechner rechnet mit den vollen Werten.
| Größe | Wert |
|---|---|
| Reynolds-Zahl | 169.178 |
| Strömungsform | Turbulent (über 4.000) |
| Mittlere Geschwindigkeit | 1,132 m/s |
| Dynamische Viskosität | 1,0016 mPa·s |
Häufig gestellte Fragen
Bei welcher Reynolds-Zahl wird die Strömung im Rohr turbulent?
Das EPANET-Handbuch beendet die laminare Strömung bei 2.000 und nennt die Strömung oberhalb von 4.000 voll turbulent. Dazwischen ist sie im Übergang, und ihr Verhalten ist weniger vorhersehbar.
Warum ergibt warmes Wasser eine größere Reynolds-Zahl?
Seine Viskosität ist kleiner, derselbe Durchfluss im selben Rohr ergibt deshalb eine größere Zahl. Bei 100 °C beträgt die Viskosität etwa 28 % des Wertes bei 20 °C, und die Reynolds-Zahl ist etwa 3,4-mal so groß.
Bedeutet eine höhere Geschwindigkeit immer eine höhere Reynolds-Zahl?
Ja, bei demselben Rohr und derselben Flüssigkeit, weil die Zahl proportional zur Geschwindigkeit ist. Auch Rohrgröße und Flüssigkeit spielen eine Rolle, zwei Rohre mit gleicher Geschwindigkeit können deshalb sehr unterschiedliche Zahlen haben.
Kann ich den Rechner für Öl oder Luft verwenden?
Nein. Dichte und Viskosität sind die von Wasser beim Sättigungsdruck. Öl, Luft und andere Flüssigkeiten brauchen eigene Werte für Dichte und Viskosität.
Werden meine Daten an einen Server geschickt?
Nein. Die Berechnung läuft in Ihrem Browser, und was Sie eingeben, wird weder an uns gesendet noch gespeichert.
Quellen
- IAPWS R12-08 (2008) (englisch): Release zur IAPWS-Formulierung 2008 für die Viskosität von gewöhnlichem Wasser (Gl. 10 bis 12, Tabellen 1, 2 und 4)
- IAPWS R7-97(2012) (englisch): überarbeitetes Release zur IAPWS-Industrieformulierung 1997 (Bereich 1 und 4, Tabellen 2, 5, 34 und 35)
- U.S. EPA (englisch): EPANET 2 Users Manual, die Bereiche laminarer, übergangender und turbulenter Rohrströmung
Zahlen und Text zuletzt geprüft: Mittwoch, 11. November 2026.