Формула Хазена

Формула Хазена — Вильямса — эмпирическая формула, устанавливающая связь свойств потока воды в трубопроводе с физическими свойствами трубы и падением давления вследствие трения. Формула используется при конструировании водопроводных систем^[1], таких как спринклеры^[2], системы водоснабжения и оросительные системы.

Преимуществом формулы Хазена — Вильямса является то, что коэффициент шероховатости С не является функцией числа Рейнольдса, но эта формула применима только для потоков воды. Кроме того, она не учитывает температуру и вязкость воды^[3].

Общая форма

Общая форма записи устанавливает связь между средней скоростью потока воды и геометрическими свойствами трубы гидравлическим уклоном.

$V = k\, C\, R^{0,63}\, I^{0,54},$

где:

• V — скорость;
• k — коэффициент пропорциональности, зависящий от системы физических величин (k = 0,849 для международной системы СИ; k = 1,318 для системы единиц, принятой в США);
• C — коэффициент шероховатости;
• R — гидравлический радиус;
• I — гидравлический уклон.

Обычно коэффициент шероховатости C учитывает некоторое возрастание шероховатости с увеличением срока службы трубы согласно таблице^[4]:

Материал	Низкое значение C	Высокое значение C	примечания
Асбестоцемент	140	140	-
Чугун	100	140	-
Бетон	100	140	-
Медь	130	140	-
Сталь	90	110	-
Гальванизированное железо	120	120	-
Полиэтилен	140	140	-
Поливинилхлорид	130	130	-
Дисперсно-армированный пластик (англ.)	150	150	-

Литература

• Hazen, A. & Williams, G. S. (1920), «Hydraulic Tables» (3rd ed.), New York: John Wiley and Sons 
• Watkins, James A. (1987), «Turf Irrigation Manual» (5th ed.), Telsco 
• Finnemore, E. John & Franzini, Joseph B. (2002), «Fluid Mechanics» (10th ed.), McGraw Hill 
• Mays, Larry W. (1999), «Hydraulic Design Handbook», McGraw Hill 

Примечания

1. ↑ Hazen–Williams Formula. Архивировано из первоисточника 22 июля 2012. Проверено 6 декабря 2008.
2. ↑ Hazen–Williams equation in fire protection systems. Canute LLP (27 January 2009).(недоступная ссылка — история) Проверено 27 января 2009. (недоступная ссылка)
3. ↑ Brater Errest 6 // Handbook of Hydraulics. — Seventh Edition. — New York: Mc Graw Hill. — P. 6.29. — ISBN 0-07-007247-7
4. ↑ Engineering toolbox Hazen-Williams coefficients

Ссылки

• Engineering Toolbox reference
• Engineering toolbox Hazen-Williams coefficients
• Online Hazen-Williams calculator for gravity-fed pipes.
• Online Hazen-Williams calculator for pressurized pipes.