Формула Хазена - Вільямса
Формула Хазена - Вільямса являє собою емпіричне рівняння, яке встановлює зв'язок потоку води в трубопроводі з фізичними властивостями труби і спадом тиску.
Загальні відомості
Формула використовується в проектуванні систем водопостачання та опалення , наприклад, системи пожежогасіння, водопровідних мереж і зрошувальних системах. Вона названа на честь Аллена Хазена і Гарднера Стюарта Вільямса.
Рівняння Хазена - Вільямса має ту перевагу, що коефіцієнт С не залежить від числа Рейнольдса, але має той недолік, що воно діє тільки для води. Крім того, він не враховує температури або в'язкості води.
Формула Хазена - Вільямса стала прийнята по світу у вигляді формули втрати тиску, щоб використовувати для гідравлічного розрахунку систем пожежогасіння і майже у всіх випадках використання формули забезпечить правильні відповіді. Формула Хазена - Вільямса також може бути використана для розрахунку водяного туману в системах, де тиск не перевищує 12 бар (системи водяного туману низького тиску) або швидкість води не перевищувала 7,6 м / с, а мінімальний розмір труби 20 мм у випадку систем водяного туману проміжного та високого тиску.
Формула
Хазен і Вільямс представили емпіричну формулу, яка була проста у використанні. Загальний вигляд рівняння:
- [math]V=kCR^{0,63}I^{0,54}[/math] ,
де: V - швидкість;
- k - коефіцієнт пропорційності, який залежить від системи фізичних величин (для системи СІ k=0,849);
- C - коефіцієнт шорсткості;
- R - гідравлічний радіус;
- I - гідравлічний нахил.
Коефіцієнти
Матеріал_____________________Низьке значення C_____Високе значення C
Азбестоцемент_______________________140___________________140
Бетон_______________________________100___________________140
Гальванізоване залізо_________________120___________________120
Дисперсно-армований пластик__________150___________________150
Мідь________________________________130___________________140
Полівінілхлорид_______________________130___________________130
Поліетилен___________________________140___________________140
Сталь________________________________90____________________110
Чавун________________________________100___________________140
Використання
Формула Хазена - Вільямса вже давно використовується для розрахунку втрат на тертя в трубопроводі спринклерної системи водяного пожежогасіння. Це рівняння використовує коефіцієнт шорсткості труб, який не грунтується на залежності від числа Рейнольдса, як і в інших рівняннях втрати тиску.Однак, є той недолік, що рівняння може бути використане тільки тоді, коли вода тече в "турбулентному" діапазоні витрат.
Посилання
https://en.wikipedia.org/wiki/Hazen–Williams_equation
http://www.engineeringtoolbox.com/hazen-williams-coefficients-d_798.html
