Leserartikel Durchflusswiderstand von G1/4 Anschraubwinkel 90° 8/11 mm

Duke711

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#1
Ich habe mir mal die Zeit genommen den Durchflusswiderstand von solchen Anschraubwinkel 90° 8/11 mm zu messen. Genau genommen habe ich den Druckverlust gemessen. Dazu habe ich vor nach der Pumpe den Druck gemessen, zzgl. in einen weiteren Testlauf durch Auslitern mittels einer Feinwaage den Volumenstrom ermittelt. Die Standarddurchflussmesser mit dem beschleuningten Wasserrad waren mir doch etwas zu ungenau.


1. Kreislauf geöffnet und dann mittels einer Stoppuhr und einer Feinwaage über ein Füllzylinder den Volumenstrom ermittelt. Bzw. den Volumenstrom genau auf 100 L/h über die Pumendrehzhahl austariert
2. Geschlossener Kreislauf = Druckverlust vor und nach der Pumpe ermittelt.

Verbunden habe ich 12 Winkel über 13 gerade Rohrstücke mit 8 mm. Deshalb ,weil sich bei geraden Rohrstücken ohne ledegliche Biegung ziemlich einfach der Druckverlust ermitteln lässt. Somit kann man den Druckverlust der Rohrstücke herausrechnen.
Die Anzahl hat sich so vom Kreislauf ergeben, so dass ohne eine Biegung der Kreislauf geschlossen werden konnte.

Druckverlust bei 100 L/h pro 100 mm gerades 8 mm Rohrstück 50 Pa.
Gemessen habe ich einen Druckverlust von 0,16 bar. Abzüglich den Druckverlust der Rohrleitungen bin ich auf 0,15 bar gekommen, also 15000 Pa.

Da aber nun das doch immer noch ein nicht ganz genaues Ergebnis ist, und ja der Druckverlust pro Winkel interessant ist. Habe ich das mal Anhand einer Simulation aufbereitet. Hier kann man auch sehr schön den Strömungsverlauf sehen.

Bei 100 L/h kommen pro Winkel exakt 1260 Pa heraus. Das deckt sich auch ziemlich gut mit der Messung, der Druckverlust der geraden Rohre ergab 0,01 bar.

Dazu habe ich so ein Winkel mal aufgeschnitten und das Ergbnis ist kaum verwunderlich. Das sind wirklich 90° Winkel ohne ledegliche Biegung. Der Bohrungsdruchmesser fällt mit 5,5 mm doch sehr klein aus. Wie man erkennen kann sind das letztendlich nur zwei plumpe Bohrungen.


Falls man nichts mit den Druckverlustwerten anfangen kann:

Ein moderner CPU-Kühler mit einen Einfachschliff hat bei 100 L/h 2500 Pa. Ein Moderner Grafikkarten-Fullcover Kühler 4000 Pa. Der Druck steigt im Quadrat mit dem Volumenstrom an, also es kann sich jeder leicht ausrechnen wie hoch dann der Druckverlust von so einem Kühler bei einem anderen Volumenstrom wäre.

Die 7,5 mm würden dann, so glaube ich, einen 16/10 mm G1/4 Winkel entprechen, wobei hier der Flaschenhals das G1/4" Gewinde ist. Kann auch gut sein, dass es ebenfalls auf der anderen Seite nur die 5,5 mm sind, habe noch keinen aufgeschnitten.

Fazit:
Man sollte Anschraubwinkel meiden. Normale Winkel (keine Anschraubwinkel) 16/10 stellen kein Problem dar, da es hier nicht eine Limitierung durch das G1/4" Gewinde gegeben ist und der Bohrungsdurchmesser auf beiden Seiten mind. 7,5 mm beträgt.
 

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#3
Aus deinen Daten könntest du ja noch den Druckverlustbeiwert berechnen und angeben.

Ansonsten gute Sache.
 

Colindo

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#6
Sehr interessant! Also belasten zwei 90°-Winkel die Pumpe genauso wie ein weiterer CPU-Kühler? Dann hat man bei mehreren Winkeln ja doch eine signifikante Mehrlast.
Dementsprechend sollte man bei vielen Winkeln auch zu stärkeren Pumpen greifen.
 

Dilogo

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#7
Finde ich auch sehr interessant, verstehe nur gerade nicht den Unterschied zwischen Anshraubwinkeln und normalen Winkel, den du in deinem Fazit erwähnst.

Bin nach dem Bericht schon gepspannt, was bei meinem aktuellen Projekt dann für ein Durchfluss rauskommt,
da ich sehr viel mit Winkeln arbeite.

Oder sind es genau diese Winkel, die deiner Meinung nach keinen großen Einfluss haben.

Rohr ist ein 16/12.

20180307_215749.jpg 20180302_164139.jpg
 

Duke711

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#9
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Dilogo

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#10
Dann muss daheim mal ein paar von meinen Winkel ausmessen.

Wie kommst du denn auf die 7,5 mm?
Kann das gerade nicht aus deinem Text herauslesen.
Hast du eine Simulation dazu durchlaufen lassen?

Die Enstelle auf Seite des G1/4 Zoll außengewindes müsste doch bei fast jedem Winkel mit drehbaren Anschluss gleich sein, oder?
Also auch bei dem von dir verlinktem 90° Adapter.
Aber genau den habe ich auch einmal zuhause, hoffe ich kann das ausmessen ohne das Ding aufschneiden zu müssen.
 
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Duke711

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#11
Wenn der Bohrungsdurchmesser beim 8 mm Anschluss 5,5 mm beträgt, sind es beim 10 mm Anschluss dann 7,5 mm. Da ich davon ausgehe, dass wie Wandstärken gleich sind. Darum habe ich in der Simulation einfach den Durchmesser von 5,5 auf 7,5 mm erhöht und das Ergebnis ist im zweiten Bild zusehen (untere Kurve). Einen weiter Test ist eher unnötig, da sich die Charakteristik, also die Parabel nicht ändern würde und sich der Steigungsverlauf proportional mit dem Durchmesser ändern würde. Es sei denn, die 16/10 Winkel hätte eine innere Biegung, aber das glaube ich eher weniger. Würde man dann beim aufschneiden sehen können.
 

Dilogo

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#12
Hab mal nachgemessen:
der von dir verlinkte EK 90° Adapter hat auf der Seite mit außen Gewinde 9,8 mm mind. Durchmesser und auf der Seite mit Innen Gewinde ca. 11,8 mm Durchmesser und ist auf der Außenseite der Kurve verrundet, Innenseite ist scharfkantig.

Die von mir verbauten Phantek Glacier 90° Rohrverbinder haben durchgehend 10mm Innendurchmesser und sind auch auf der außenkurve verrundet und innen scharfkantig.
Also sollte es bei mir trotz vieler Winkel recht gut durchlaufen.
 

Duke711

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#13
Wobei mir 9,8 mm nicht plausibel erscheinen. Ein G1/4" Außengwinde hat einen Durchmesser von 12,8 mm, dazu eine Wandstärke von mind. 2 mm = 8,8 mm Inndendurchmesser.
Wie auch immer, wichtig ist, dass es durchgehend ist.
 

GliderHR

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#15
Schöner Versuch und Simulation der internen Verhältnisse.
Aber in einem WaKü Kreislauf sind GPU und CPU die Bremsen, nicht ein 90° Winkel, oder zwei.
Wenn es der Optik oder der besseren Verlegung dient: benutzt die Winkel.
Für wen Durchfluß wichtig ist sollte ehh auf 10mm oder 13mm ID setzen. 8mm ist etwas für Anfänger :).
 

Dilogo

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#16
Hab gerade noch mehr von meinen Anschlüssen durchgemessen und genauer angeschaut.

Die günstigen 13/10, mit der Klemptner-Optik haben auch nur 6,5 mm Durchmesser auf der Gewinde Seite und 8,6 mm auf der Schlauchseite.
Diese haben 7,9 Gewindeseite und 8,6 Schlauchseite.
Bei diesen ist es dann schon anders rum, Gewindeseite 9,6 und 8,5 Schlauchseite.
Wobei alle von meinen drehbahren Schlauchanschlüssen zwei simple Bohrungen haben.

Also sollte man, wenn man viele 90° Winkel verwendet und Wert auf einen guten Durchfluss legt, schon ein bischen darauf achten, welche man verwendet und vielleicht noch den ein oder anderen Euro mehr zu investieren.

Auf jeden Fall ein sehr interessanter Beitrag.
 
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