Hesaplama yöntemi ve kullanım
Su iletim hatlarında Hazen-Williams bağıntısıyla yaklaşık yük kaybı, debi veya çap ilişkisini değerlendirmek için kullanılır.
h_f ≈ 10,67 × L × Q^1,852 / (C^1,852 × D^4,87) [SI biçimi]
CivilCalc • Altyapı / İçme Suyu
Hazen-Williams Hesaplama
İçme suyu ve basınçlı hatlarda debi, çap, uzunluk ve Hazen-Williams C katsayısından yaklaşık yük kaybını hesaplayın.
Hazen-WilliamsC katsayısıYük kaybıBasınçlı boru
Hazen–Williams Hesaplama
Basınçlı içmesuyu hatlarında Hazen–Williams bağıntısıyla yük kaybı, debi veya yaklaşık gerekli iç çapı hesaplayın.
Akış hızı0,00 m/s
Birim yük kaybı0,00 m/km
Toplam yük kaybı0,00 mSS
Basınç kaybı0,00 bar
hf = 10,67 · L · Q1,852 / (C1,852 · D4,87)
Hesaplanan debi0,00 L/s
Hesaplanan debi0,00 m³/h
Akış hızı0,00 m/s
Birim yük kaybı0,00 m/km
Teorik iç çap0,0 mm
Teorik iç çap0,000 m
Bu çapta hız0,00 m/s
Kontrol yük kaybı0,00 m/km
Hazen–Williams C katsayısı boru malzemesi, yaş, kaplama ve işletme koşullarına göre değişir. Varsayılan değerler ön hesap içindir. Nihai projede üretici/kurum verilerini ve gerçek iç çapı kullanın.
Örnek ve pratik yorum
Aynı boru ve uzunlukta debi arttıkça yük kaybı hızlı biçimde artar; daha büyük çap seçimi sürtünme kaybını önemli ölçüde azaltabilir.
Hesapta dikkat edilecekler
- C katsayısını boru malzemesi ve durumuna uygun seçin.
- Denklemde kullanılan birim sistemini doğrulayın.
- Pompa hesabında statik yükseklik ve yerel kayıpları da ekleyin.
Sık sorulan sorular
Hazen-Williams C katsayısı nedir?
Borunun hidrolik pürüzlülüğünü ampirik olarak temsil eden katsayıdır; malzeme ve boru durumuna göre seçilir.
Hazen-Williams hangi akışkan için uygundur?
En yaygın kullanım alanı normal sıcaklıklardaki su hatlarıdır.
Çap büyüyünce yük kaybı ne olur?
Aynı debide çap büyüdükçe sürtünme kaynaklı yük kaybı belirgin biçimde azalır.
Hazen–Williams C Katsayısı Referans Tablosu
C katsayısı büyüdükçe boru hidrolik olarak daha düzgün kabul edilir ve aynı debi/çap için hesaplanan sürtünme kaybı azalır. Aşağıdaki değerler ön tasarım içindir; yaşlanma, kaplama ve üretici verileri ayrıca kontrol edilmelidir.
| Boru / durum | Tipik C | Tasarım notu |
|---|---|---|
| Yeni PVC / HDPE / GRP | ≈ 140–150 | Düzgün yeni iç yüzey |
| Çimento harç kaplı sfero | ≈ 130–140 | Kaplama durumunu doğrulayın |
| Yeni çelik | ≈ 120–140 | İç kaplama sonucu etkiler |
| Beton | ≈ 110–130 | Yüzey ve yaş önemlidir |
| Eski çelik / dökme demir | ≈ 80–120 | Yaşlanma ve birikinti kaybı artırabilir |
C tek başına “malzeme sabiti” değildir; gerçek iç yüzey durumu ve işletme yaşı hesaba katılmalıdır.
Boru Çapı Yük Kaybını Ne Kadar Değiştirir?
Aynı 20 L/s debi, 1000 m uzunluk ve C=140 için yalnızca iç çap değiştirilmiştir. Hazen–Williams bağıntısında çapın üssü yaklaşık 4,87 olduğu için küçük çap artışları bile yük kaybını çok güçlü azaltabilir.
Çap arttıkça sürtünme yük kaybı
100 mm
59,85 m
125 mm
20,19 m
150 mm
8,31 m
200 mm
2,05 m
250 mm
0,69 m
Grafik karşılaştırma amaçlıdır. Değerler 20 L/s, L=1000 m ve C=140 kabulüyle hesaplanmıştır.
Gerçek Tasarım Örneği: Su İletim Hattı
20 L/s debinin 1000 m boyunca, 150 mm gerçek iç çaplı ve C=140 kabul edilen bir boruda taşındığını düşünelim.
1. Q = 0,020 m³/s
2. D = 0,150 m
3. Hazen–Williams sürtünme kaybı ≈ 8,31 m
4. Birim kayıp ≈ 8,31 m/km
5. Ortalama hız ≈ 1,13 m/s
2. D = 0,150 m
3. Hazen–Williams sürtünme kaybı ≈ 8,31 m
4. Birim kayıp ≈ 8,31 m/km
5. Ortalama hız ≈ 1,13 m/s
Pompa toplam basma yüksekliği hesaplanacaksa bu sürtünme kaybına statik kot farkı ve vana, dirsek, çekvalf gibi yerel kayıplar ayrıca eklenmelidir.
C Katsayısının Sonuca Etkisi
Aynı 20 L/s, 150 mm ve 1000 m hat için C değerinin düşmesi kaybı artırır: C=150 için yaklaşık 7,31 m; C=140 için 8,31 m; C=120 için 11,05 m; C=100 için 15,49 m. Eski bir hattı yeni boru C değeriyle hesaplamak pompa ve basınç değerlendirmesini iyimser gösterebilir.
Hazen–Williams Sonucundan Sonra Kontrol Edilecekler
1. Gerçek iç çap
Nominal çap yerine üretici iç çapını kullanın.
Nominal çap yerine üretici iç çapını kullanın.
2. Akış hızı
Seçilen çapta oluşan hızın proje kriterleriyle uyumunu kontrol edin.
Seçilen çapta oluşan hızın proje kriterleriyle uyumunu kontrol edin.
3. Statik yükseklik
Sürtünme kaybını kot farkıyla karıştırmayın.
Sürtünme kaybını kot farkıyla karıştırmayın.
4. Yerel kayıplar
Vana, dirsek, tee ve giriş/çıkış kayıplarını ayrıca değerlendirin.
Vana, dirsek, tee ve giriş/çıkış kayıplarını ayrıca değerlendirin.
5. İşletme senaryosu
Minimum, normal ve pik debileri ayrı kontrol edin.
Minimum, normal ve pik debileri ayrı kontrol edin.
6. Yöntem sınırı
Su dışındaki akışkanlar veya viskozite etkisinin önemli olduğu durumlarda Darcy–Weisbach yaklaşımını değerlendirin.
Su dışındaki akışkanlar veya viskozite etkisinin önemli olduğu durumlarda Darcy–Weisbach yaklaşımını değerlendirin.