Druck allgemein

Druck ist definiert als Kraft pro Flächeneinheit.
Der Druck p [Pa] ist also das Verhältnis der Kraft F [N]
zur Fläche A [m²]: p = F/A

Andere Einheiten:
1 atm = 1013,25 hPa
(Atmosphärendruck, Druck auf Meereshöhe)
1 mm Quecksilber bei 0°C = 1 torr = 133,322 hPa
1 mm Wasser bei 4°C = 0,0980665 hPa (1 m Wassersäule entsprechen etwa 0,1 bar)
1 psi = 68,9475 hPa (pound-force per square inch)

Relativer und absoluter Druck

Absoluter Druck:
Der absolute Druck nimmt ab Vakuum kontinuierlich zu.
Im Vakuum ist der Absolutdruck also 0.

Relativer Druck:
Der Relativdruck beziffert den Druckunterschied
zum Umgebungsdruck, d. h. bei Überdruck liegt
ein positiver Relativdruck vor.

Temperatur

Die Temperatur ist eine wesentliche Größe bei der Durchflussmessung von Gasen. Dies liegt darin, dass Gase sensibel auf Temperaturänderungen reagieren, z. B. ändert sich durch sie der Druck und die Dichte.

Einheiten:
0 Kelvin = -273,15°C = -459,67°F (absoluter Nullpunkt)
0°C = 32°F = 273,15K
100°C = 212°F = 373,15K

Feuchte

Die Luft ist in der Lage, eine bestimmte Menge an Wasser in Form von Wasserdampf zu speichern. Die Speicherkapazität nimmt mit steigender Lufttemperatur zu. Dadurch erhöht sich auch der Wasserdampfdruck.
Der Feuchtigkeitsgehalt der Luft wird über 2 Messgrößen gekennzeichnet.

Relative Feuchte rF [%] (0 % rF = trockene Luft)
Absolute Feuchte a [g/m³]

Atmosphärische Luft

Die Bestandteile reiner, trockener Luft nach Volumen sind:
78,13 % Stickstoff
20,94 % Sauerstoff
0,93 % Argon
0,03 % Kohlendioxid
0,01 % Wasserstoff
kleinere Mengen Edelgase (Helium, Xenon ...)

Dichte

Dichte ist als Verhältnis von Masse zu Volumen definiert.
Die Dichte [kg/m³] ist also der Quotient der Masse m [kg]
zum Volumen V [m³]: Dichte = m/V

Die Dichte der Luft hängt von Druck, Temperatur und Feuchte ab.
Dichte der Luft: 1,189 kg/m³ bei 1000 hPa, 20 °C und 0 % rF

Aktueller Volumenstrom

Der aktuelle Volumenstrom ist das Maß für das in einer Zeiteinheit durch einen bestimmten Querschnitt (z. B. durch ein Rohr) fließende Volumen eines Mediums.

Einheiten:
1 m³/s = 60 000 l/min
1 cfm = 28,317 l/min (foot³/minute)

Massenstrom

Der Massenstrom ist das Maß für die in einer Zeiteinheit durch einen bestimmten Querschnitt (z. B. durch ein Rohr) fließende Masse eines Mediums.

Einheit:
1 kg/s = 60 000 l/min

Normierter Volumenstrom

Der Normvolumenstrom ist eine fiktive Größe und entsteht durch Bezug des Massenstroms auf eine definierte Normdichte. Es ist der Volumenstrom, den ein gegebener Massenstrom unter den Normbedingungen erzeugen würde.

Viskosität

Viskosität ist die "Zähigkeit" einer Mediums. Hohe Viskosität bedeutet
Dickflüssigkeit, eine niedrige dagegen Dünnflüssigkeit.
Man unterscheidet zwischen dynamischer und kinematischer Viskosität.
Die Viskosität bei Gasen ist von Temperatur und Druck abhängig.

Reynoldszahl
Die Reynoldszahl gibt das Verhältnis der an den Strömungsteilchen angreifenden Trägheitskräften zu den Zähigkeitskräften an.
Die dimensionslose Reynoldszahl ist definiert als Quotient aus dem Produkt Geschwindigkeit mal einer charakteristischen Länge und der kinematischen Viskosität.