Heute beschäftigen wir uns mit dem Volumenstrom-Druck-Zusammenhang. Unser Druckluft-Experte, Jörg Jursik, wird Ihnen die Begriffe Volumenstrom und Druck mithilfe von einfachen Praxisbeispielen und den Zusammenhang beider näher erläutern. Außerdem zeigen wir Ihnen, wie Sie Ihren Volumenstrom ganz einfach berechnen.
Den Begriff Volumenstrom haben wir alle irgendwann mal, irgendwo gehört. Heute beschäftigen wir uns explizit mit dem Volumenstrom, der uns in der Welt der Drucklufttechnik begegnet und nicht gerade unwichtig ist. Um den Volumenstrom ein wenig abzugrenzen, werden im Folgenden die Begriffe Volumenstrom Druckluft oder auch Kompressor Volumenstrom genannt. Einfacher gesagt, stehen beide Begriffe für die Liefermenge eines Kompressors.
Doch beginnen wir zunächst mit der Definition.
Was ist ein Volumenstrom?
Der Kompressor Volumenstrom definiert, wie der Name schon erahnen lässt, die vom Kompressor erzeugte und bereitgestellte Luftmenge, in einem festgelegten Intervall. Mit anderen Worten gibt der Volumenstrom also an, wie viel Luft ein Kompressor innerhalb eines bestimmten Zeitraums erzeugt. Nicht selten wird der Volumenstrom mit dem Synonym Liefermenge umschrieben, was den Volumenstrom zu einem bedeutsamen Parameter macht. Sie fragen sich jetzt bestimmt, wie der Volumenstrom gemessen wird?
In der Drucklufttechnik wird der Volumenstrom meist in Liter pro Sekunde (l/s) angegeben wird. Nicht selten werden in der Praxis aber die Einheiten Liter pro Minute (l/min) oder Liter pro Stunde (l/h) angewendet.
Was ist Druck?
Ganz einfach gesagt, ist Druck die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Je höher der Druck, desto höher die wirkende Kraft. So können durch Druck Güter von A nach B transportiert werden, Maschinen oder sogar ganze Prozesse in der Fertigung angetrieben werden. Dabei wird Druck in der Messeinheit bar festgehalten, d.h. je größer die bar Angabe eines Industriekompressors beispielsweise, desto größer der Druck. Hört sich alles ein wenig abstrakt an? Kein Problem. Unser Druckluft-Experte, Jörg Jursik, zeigt Ihnen mithilfe eines einfachen Praxisbeispiels, wie Druck und Volumenstrom agieren und was passiert, wenn der Druck erhöht wird:
Der Volumenstrom - Druck Zusammenhang
Nachdem wir die Begriffe Volumenstrom und Druck geklärt haben, widmen wir uns jetzt der Frage: was verbindet Volumenstrom und Druck miteinander?
Denn wussten Sie schon, dass der Volumenstrom mit steigendem Druck geringer wird? Normalerweise könnte man annehmen, dass der Volumenstrom mit steigendem Druck, zunimmt. Doch dem ist nicht so. Wir zeigen den Volumenstrom - Druck Zusammenhang anhand eines einfachen Beispiels:
Stellen wir uns eine handelsübliche Luftpumpe vor, die ein Volumen von einem Liter hat. D.h. wenn wir die Luftpumpe aufziehen, pumpen wir ein Liter Luft in das Gehäuse. Wenn wir dies 60-mal pro Minute machen, haben wir am Ende 60 Liter Luft pro Minute gepumpt. Und das ist genau das, was in Volumenstrom angegeben wird. In diesem Beispiel wäre der Volumenstrom also: 60 l pro min (l/min).
Der Druck hingegen wird darin gemessen, mit welcher Kraft die Luft in das Gehäuse gepumpt wird. Heißt also, bei mehr Widerstand, benötigen wir mehr Kraft, höhere bar Anzahl. Bei weniger Widerstand weniger Kraft, demnach weniger bar. Nicht ganz klar geworden? Dann schauen Sie sich die YouTube Reihe unserer "Kompressoren Professoren" an, und lassen Sie sich die Welt der Drucklufttechnik von unserem Druckluft-Experten Jörg Jursik erklären.
Formel: Wie kann man den Volumenstrom berechnen?
Um den Volumenstrom berechnen zu können, tauchen wir kurz in einen Exkurs der Fluidmechanik. Der Volumenstrom ist nämlich eine physikalische Größe, die wie folgt berechnet werden kann.
Wie vorweg bereits beantwortet, gibt der Volumenstrom an, wie viel Volumen eines Mediums (bei uns ist es die Druckluft) innerhalb einer gewissen durch einen festgelegten Querschnitt transportiert wird. Abseits der Druckluft kann man mit der Formel „Volumenstrom berechnen“ auch weitere Fluide bestimmen (z.B. Flüssigkeiten und Gase). Daher wird auch oftmals von Volumenstrom Druck gesprochen, der laut SI-Einheit in m³/s angegeben wird. In der Praxis wird der Volumenstrom Druck jedoch oft in m³/h umgewandelt.
Mit der folgenden Formel können Sie jederzeit Ihren Volumenstrom berechnen:
Q = V = dV/dt
Dabei ist Q = Volumenstrom, V = Volumen, t = Zeit
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