海森-威廉公式简介
海森-威廉公式 (Hazen-Williams Formula) 是流体力学中用于计算管道内水流流量和压力损失的经验公式。该公式由艾伦·海森 (Allen Hazen) 和加德纳·威廉姆斯 (Gardner Williams) 在1906年提出，广泛应用于土木工程和机械工程领域。
海森-威廉公式是计算压力管道中水流的常用公式，特别适用于非满流和满流的情况。它考虑了管道的材质、直径、长度和水流的压力损失等因素。
计算公式说明
海森-威廉公式用于计算管道内的水流流量，公式如下：
Q = 193.7 × C × D2.63 × (H/L)0.54
Q
流量 (gallons per minute, gpm)
C
Hazen-Williams 系数 (管道材质相关)
D
管道直径 (inches)
H
压力损失 (feet)
L
管道长度 (feet)
参数说明
Hazen-Williams 系数 (C)
管道材质的粗糙系数，值越大管道越光滑。例如：铜管道 C=140-150，镀锌钢管道 C=120，PVC 管道 C=150。
管道直径 (D)
管道的内径，以英寸为单位。
管道长度 (L)
管道的总长度，以英尺为单位。
压力损失 (H)
水流通过管道时的压力损失，以英尺为单位。
应用领域
海森-威廉公式广泛应用于以下领域：
- ✓ 给水系统：计算城市供水管道的流量和压力损失。
- ✓ 消防系统：设计消防水管网络，确保足够的水流和压力。
- ✓ 工业管道：设计工厂内的水流管道系统。
- ✓ 灌溉系统：计算农田灌溉管道的流量和压力。
使用技巧
为了获得准确的计算结果，建议遵循以下使用技巧：
- ✓ 选择正确的 Hazen-Williams 系数，考虑管道材质和使用年限。
- ✓ 确保所有参数单位统一，本计算器默认使用英制单位。
- ✓ 考虑管道的实际长度，包括所有管件和附件的等效长度。
- ✓ 对于大直径或高流速的情况，建议使用更精确的公式进行验证。
常见问题 (FAQ)
海森-威廉公式适用于哪些流体？
海森-威廉公式主要适用于温度为60°F (15.6°C) 的水。对于其他流体或温度，需要进行修正。
如何选择正确的 Hazen-Williams 系数？
Hazen-Williams 系数取决于管道材质和使用年限。新的 PVC 管道 C 值约为150，新的镀锌钢管道 C 值约为120，使用年限较长的管道 C 值会降低。