رابطه افت هیزن ویلیامز

رابطه افت هیزن ویلیامز برای محاسبه افت فشار در لوله ها مورد استفاده قرار می گیرد. رابطه افت هیزن ویلیامز و رابطه دارسی وایسباخ روابطی هستند که در طراحی تصفیه خانه ها آب و فاضلاب بسیار با اهمیت می باشند.  رابطه هيزن- ويليامز براي آب در دماي معمولي برابر است با:

که در آنها Q  بر حسب دبی برحسب مترمکعب بر ثانیه و L طول لوله بر حسب متر و D قطر لوله بر حسب متر است. رابطه براي سامانه متريك به دست آمده و در آن ضريب CH متناسب با زبري يا جنس لوله است. در جدول زیر اين ضريب براي بعضي از انواع لوله ارايه شده است. معمولا شركت هاي سازنده لوله ضريب CH را همراه با لوله ارايه ميدهند. بايد در نظر داشت كه اين ضريب به عمر لوله بستگي دارد و در طراحي بايد عمر لوله كاركرده مد نظر قرار گيرد.

افت هايي را كه در خطوط لوله به دليل خميدگي، زانوها، شيرها و اتصالات ديگر به وجود مي آيند افتهاي موضعي مينامند. تقريبا در تمام حالات افت هاي موضعي را همانند رابطه زیر به صورت ضريبي از ارتفاع سرعت مشخص مي كنند.

در اين رابطه Kيك ضريب تجربي است و مقدار آن براي هر حالت توسط سازندگان به صورت تجربي تعيين و همراه با قطعه
ارايه ميگردد. روش ديگر ارايه افت موضعي در معادلات، استفاده از طول معادل است. به اين ترتيب كه طول معادل افت موضعي طولي از لوله است كه با قطر dو ضريب fهمان مقدار افت اصطكاك را كه افت موضعي با ضريب Kبهوجود ميآورد، ايجاد
ميكند.
در تصفيه خانه هاي آب معمولا طول لوله ها كوتاه و تعداد اتصالات موضعي زياد است، بنابراين افتهاي موضعي از اهميت زيادي
برخوردار هستند. در جدول زیر طول معادل Leب راي برخي اتصالات ارايه شده است. 

در طراحي هيدروليكي مجاري تحت فشار توجه به نكات زير لازم ميباشد:

1. در محاسبات هيدروليكي مجاري تحت فشار قطر داخلي لوله در نظر گرفته ميشود.
2. در انتخاب ضرايب مربوط به محاسبه افت ارتفاع نظير ضريب اصطكاك دارسي- وايسباخ و ضريب هيزن- ويليامز لازم است به اين نكته توجه شود كه اين ضرايب در طول عمر لوله با گذشت زمان تغيير ميكند و معمولا بر اثر كهنه شدن لوله در جداره داخلي لوله مقدار زبري و در نتيجه ضريب افت ارتفاع اندكي افزايش مييابد. لذا لازم است طراحي مساله براي پايان دوره طرح نيز كنترل گردد.
3. در انتخاب قطر لوله لازم است با توجه به جنس، از قطرهايي استفاده شود كه امكان تهيه آن وجود داشته باشد.