Как пользоваться
- Введите Расход, литров в секунду, например 20.
- Введите Внутренний диаметр, мм, например 150, и Длина трубы, м, например 300.
- Введите Коэффициент шероховатости C материала трубы, например 130 для чугуна.
- Прочитайте Потеря напора на трубе, м, потерю на 100 м и скорость, затем шаги расчёта.
Формула Хазена — Уильямса
Вода теряет давление, трясь о стенку трубы. Формула Хазена — Уильямса даёт потерю на трение для воды в трубе при турбулентном течении. Руководство EPA EPANET даёт её в американских единицах, с потерей напора в футах и расходом в кубических футах в секунду. Формула здесь — то же уравнение в метрах и кубических метрах в секунду (EPANET 2 Users Manual, раздел 3.1, таблица 3.1, на английском).
hL = K × L × q^1,852 ÷ (C^1,852 × d^4,871)
hL = потеря напора на трубе, м
K = 10,67 в единицах СИ (американская форма EPA имеет 4,727)
L = длина трубы, м
q = расход, м³/с
d = внутренний диаметр, м
C = коэффициент шероховатости
v = q ÷ (π d² ÷ 4), средняя скорость, м/с- Расход возводится в степень 1,852: вдвое больший расход даёт в 3,61 раза большую потерю.
- Диаметр возводится в степень −4,871: вдвое меньший диаметр даёт примерно в 29 раз большую потерю.
- Руководство указывает, что формулу можно применять только для воды и только при турбулентном течении.
Коэффициент шероховатости C
C зависит от материала трубы. Он падает по мере старения трубы, потому что коррозия и отложения делают внутреннюю поверхность шероховатее, поэтому у старой трубы значение должно быть ниже табличного для новой. Руководство EPANET даёт эти значения для новых труб (таблица 3.2).
| Материал новой трубы | C |
|---|---|
| Чугун | от 130 до 140 |
| Бетон или бетон с облицовкой | от 120 до 140 |
| Оцинкованная сталь | 120 |
| Пластик | от 140 до 150 |
| Сталь | от 140 до 150 |
| Керамические трубы (глазурованная глина) | 110 |
Чего калькулятор не учитывает
- Местные потери на отводах, тройниках, задвижках и фитингах. Руководство учитывает их коэффициентом потерь на скоростном напоре, и в короткой трубе они могут составлять большую часть общей потери.
- Жидкости, кроме воды, и газы. Формула только для воды.
- Насосы, перепады высоты вдоль трубы и давление, нужное на выходе.
Пример: 20 л/с в трубе 150 мм на 300 м, C 130
Расход равен 0,02 м³/с, диаметр 0,15 м, поэтому площадь сечения π × 0,15² ÷ 4 = 0,01767 м², а средняя скорость 0,02 ÷ 0,01767 = 1,13 м/с. Потеря напора равна 10,67 × 300 × 0,02^1,852 ÷ (130^1,852 × 0,15^4,871) = 2,86 м, то есть 0,95 м на каждые 100 м трубы.
| Величина | Значение |
|---|---|
| Площадь сечения | 0,01767 м² |
| Средняя скорость | 1,13 м/с |
| Потеря напора на 300 м | 2,86 м |
| Потеря напора на 100 м | 0,95 м |
Частые вопросы
Какой коэффициент C взять для стальной трубы?
Для новой стальной трубы руководство EPA даёт C от 140 до 150. Для старой трубы с отложениями берите меньшее значение, потому что таблица приведена только для новых труб.
Почему потеря напора дана в метрах?
Потеря — это высота столба воды, которую израсходовало бы трение, поэтому 2,86 м означает, что вода теряет столько давления, сколько дал бы столб воды высотой 2,86 м.
Калькулятор учитывает отводы и задвижки?
Нет. Потери на отводах, тройниках и задвижках добавьте отдельно: в короткой трубе с большим числом фитингов они могут составлять значительную часть общей потери.
Можно ли использовать его для масла или воздуха?
Нет. Руководство EPA указывает, что формула Хазена — Уильямса применима только к воде, и калькулятор следует этому правилу. Другим жидкостям и газам нужна другая формула, например Дарси — Вейсбаха.
Отправляются ли мои данные на сервер?
Нет. Расчёт выполняется в вашем браузере, и введённые данные не отправляются нам и не сохраняются.
Источники
Цифры и текст в последний раз проверены вторник, 10 ноября 2026 г..