Гидравлика и трубы
Калькулятор потерь напора по Хазену-Уильямсу
Формула Хазена-Уильямса является стандартным методом расчёта потерь на трение в водопроводных сетях и трубах систем пожаротушения. Введите расход в gpm, внутренний диаметр в дюймах, длину трубы и коэффициент C.
Формула
Американская форма: hf (ft) = 10.44 × L × Q^1.852 ÷ (C^1.852 × d^4.8655), где L в ft, Q в gpm, а d в дюймах. Потери давления (psi) = hf × 0.4335 для воды при температуре около 60 °F. Скорость (ft/s) = 0.4085 × Q ÷ d².
Пример расчёта
100 gpm по 200 ft трубы ПВХ Schedule 40 диаметром 2 in (d = 2.067 in, C = 140): hf = 10.44 × 200 × 100^1.852 ÷ (140^1.852 × 2.067^4.8655) = 32.72 ft, или 14.18 psi (около 7.1 psi на 100 ft). Скорость = 0.4085 × 100 ÷ 2.067² = 9.56 ft/s, что высоко; линия диаметром 2.5 in значительно снизила бы потери.
Допущения и ограничения
- Вода около комнатной температуры при полном, напорном и турбулентном потоке.
- Местные потери на фитингах и арматуре не учтены; добавьте эквивалентные длины.
- Типичные значения C: 150 для PVC и HDPE, 130 to 140 для новой ковкого чугуна (с футеровкой), 100 для старого чугуна, 120 для меди по NFPA 13.
Часто задаваемые вопросы
Какой коэффициент C мне использовать?
NFPA 13 указывает 150 для пластиковых труб, 140 для чугунных труб с цементным покрытием, 120 для стальных труб в мокрых системах и 150 для медных. Старые незащищенные трубы в эксплуатации могут иметь 100 или меньше.
Hazen-Williams или Darcy-Weisbach?
Формула Hazen-Williams эмпирическая и справедлива для воды при обычных температурах. Darcy-Weisbach работает для любой жидкости и точнее за пределами этого диапазона.
Слишком ли высока скорость 9.6 ft/s?
Многие проектировщики держат скорость воды в водопроводе и распределительных сетях ниже примерно от 5 до 8 ft/s, чтобы ограничить шум, потери давления и гидроудар.