Massenstrom Rechner
Gib die Dichte eines Fluids, die Querschnittsfläche und die Strömungsgeschwindigkeit ein, um den Massenstrom in Kilogramm pro Sekunde zu erhalten — samt Volumenstrom.
Massen- und Volumenstrom auf einmal
Gib Dichte, Fläche und Geschwindigkeit ein und der Massenstrom-Rechner liefert den Massenstrom (ρ·A·v) in kg/s und den Volumenstrom (A·v) in m³/s zusammen.
SI-Einheiten verwenden
Dichte in kg/m³, Fläche in m² und Geschwindigkeit in m/s ergeben den Strom in kg/s — rechne cm² in m² um, indem du durch 10.000 teilst, bevor du startest.
Was ist der Massenstrom?
Wie viel Masse pro Sekunde strömt
Der Massenstrom gibt an, wie viel Masse eines Fluids pro Sekunde durch einen bestimmten Querschnitt strömt. Dieser Massenstrom-Rechner macht aus drei Größen — der Dichte in Kilogramm pro Kubikmeter, der Querschnittsfläche in Quadratmetern und der Strömungsgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde — den Massenstrom in Kilogramm pro Sekunde sowie den Volumenstrom (Fläche mal Geschwindigkeit). Das ist die Zahl hinter der Auslegung von Rohren, der Auswahl von Pumpen und Ventilatoren, der Lüftungstechnik und der Kraftstoff- und Luftversorgung von Motoren: überall dort, wo du wissen musst, wie viel Material tatsächlich strömt, nicht nur wie schnell es fließt.
Gib eine Dichte, eine Querschnittsfläche und eine Strömungsgeschwindigkeit ein, um sofort den Massenstrom in kg/s und den Volumenstrom zu erhalten.
Der Massenstrom ist die Dichte multipliziert mit der Querschnittsfläche und der Strömungsgeschwindigkeit, und der Volumenstrom ist einfach Fläche mal Geschwindigkeit.
ṁ = ρ × A × vWeil die drei Größen miteinander multipliziert werden, skaliert jede das Ergebnis direkt: Verdopple die Dichte, die Fläche oder die Geschwindigkeit, und der Massenstrom verdoppelt sich. Verwende Kilogramm pro Kubikmeter, Quadratmeter und Meter pro Sekunde, dann kommt der Strom in Kilogramm pro Sekunde zurück, mit dem Volumenstrom in Kubikmetern pro Sekunde.
Angenommen, Wasser (Dichte 1000 kg/m³) strömt durch ein Rohr mit 0,01 m² Querschnitt bei 2 m/s.
Volumenstrom bestimmen
0,01 × 2 = 0,02 m³/s — das Volumen, das pro Sekunde strömt.
Mit der Dichte multiplizieren
1000 × 0,02 = 20 — Dichte mal Volumen pro Sekunde.
Ergebnis ablesen
Der Massenstrom beträgt 20 kg/s, und der Volumenstrom ist 0,02 m³/s.
Die zwei Ergebnisse beantworten zwei verschiedene Fragen. Der Massenstrom (20 kg/s beim Rohr oben) sagt dir, wie viel tatsächliche Masse pro Sekunde strömt — die Größe, die du brauchst, um eine Pumpe auszulegen, eine Energiebilanz aufzustellen oder zu prüfen, ob ein Prozess genug Material erhält. Der Volumenstrom (0,02 m³/s) sagt dir, wie viel Raum das Fluid pro Sekunde einnimmt, was für den Rohrdurchmesser und Geschwindigkeitsgrenzen zählt. Beide sind über die Dichte verbunden: ṁ = ρ × Q. Bei inkompressiblen Flüssigkeiten wie Wasser ändert sich die Dichte kaum, sodass beide Werte eng beieinander liegen. Bei Gasen steigt die Dichte mit dem Druck und sinkt mit der Temperatur, sodass derselbe Volumenstrom sehr unterschiedliche Massen tragen kann — deshalb geben Ingenieure Gasströme meist über die Masse an. Die Kontinuitätsgleichung fügt eine weitere Erkenntnis hinzu: In einem geschlossenen Rohr bleibt der Massenstrom konstant, sodass die Geschwindigkeit dort steigen muss, wo sich das Rohr verengt.
Die Formel ist für eine gleichmäßige Strömung exakt, doch ein paar praktische Punkte solltest du im Blick behalten.
Mittlere Geschwindigkeit und einheitliche Einheiten
Dieser Rechner verwendet die mittlere Geschwindigkeit über den Querschnitt. Reale Strömungen in Rohren sind in der Mitte schneller als an den Wänden, nutze für präzise Arbeiten also die flächengemittelte Geschwindigkeit statt eines einzelnen Messpunkts. Halte deine Einheiten durchgängig gleich — kg/m³ für die Dichte, m² für die Fläche und m/s für die Geschwindigkeit —, sonst stimmt das Ergebnis nicht: Rechne cm² in m² um, indem du durch 10.000 teilst, und km/h in m/s, indem du durch 3,6 teilst, bevor du sie eingibst.