Hazen-Williams lygtis yra formulė, skirta apskaičiuoti, kiek aplinkos slėgis nukrenta skystyje, kai jis teka vamzdžiu dėl trinties su vamzdžio vidiniu paviršiumi, vamzdžio vidinio skersmens ir skysčio srauto greičio. . Šį srauto greičio mažinimą inžinieriai dažniausiai naudojo praeityje, kai skysčio srautas buvo turbulentinis, nes tai davė gerą apytikslį greičio praradimo įvertinimą. Formulė yra gana paprasta, tačiau ji turi keletą efektyvų jos naudojimą ribojančių veiksnių, o dėl asmeninių kompiuterių atsiradimo ji iš esmės paseno.
Visos vandens vamzdžių sistemos, skirtos skysčiui pernešti, turi vadinamąjį slėgio praradimą, kuris yra skysčio aukščio, greičio ir slėgio nuostolių suma, kai jis juda dėl trinties skystyje, kai jis sąveikauja su vamzdžio sienele ir kt. vamzdžių kliūtis ir kaip šalutinis turbulencijos, kurią sukelia šios sąveikos, poveikis. Galvos nuostoliai taip pat priklauso nuo esamo trinties koeficiento, kuris apskaičiuojamas pagal naudojamos vamzdžio medžiagos tipą ir skysčio srauto greitį. Trinties koeficientai gali svyruoti nuo 80 iki 130 ar daugiau, o dėl šio kintamumo Hazen-Williams lygtis yra tik apytikslis slėgio kritimo skaičiavimas.
Įprastus ribinius veiksnius apskaičiuojant tūrinį srautą naudojant Hazen-Williams lygtį priima inžinieriai. Šie veiksniai apima apribojimą, kad skysčio klampumas turi būti ne mažesnis kaip 1.13 centistokso, o tai rodo, kad vanduo kambario temperatūroje yra 60 ° Farenheito (15.5 ° C). Vamzdis taip pat turi būti didesnis nei 2 coliai (5.08 centimetro), o srautas negali viršyti 10 pėdų per sekundę (3.05 metro per sekundę).
Hazen-Williams lygtyje paprastai naudojamos dvi formulės: viena pagrįsta empiriniais arba eksperimentiniais duomenimis ir imperijos vienetais, o kita – standartiniais tarptautiniais vienetais. Imperialinė formulė parašyta kaip hf = 0.002083 L (100/C)1.85 x (gpm1.85/d4.8655), kur „hf“ yra lygus slėgio nuostoliui, nustatytam pėdomis, o „L“ reiškia vamzdžio ilgį matuojant pagal pėdos, o „C“ yra vamzdžio medžiagos tipo trinties koeficientas. „Gpm“ reiškia galonus per minutę, skaičiuojant JAV išmatuotais galonais srauto per vamzdį, o „d“ reiškia vidinį pradinį vamzdžio skersmenį, kol vamzdžio sienelėje susikaupia arba korozija. Čia 100 reikšmė formulėje reiškia Hazen-Williams faktorių be matmenų.
Standartinė tarptautinių vienetų formulė yra tik dar vienas būdas apskaičiuoti galvos nuostolius, dar žinomus kaip trinties slėgio kritimas, naudojant metrinius vienetus. Jis nurodytas kaip ΔP = 1.1101 x 1010 (Q/C) 1.85 1/D4.87, kur „ΔP“ yra slėgio kritimas kilopaskaliais vienam metrui, „Q“ yra skysčio srautas metrais, kubeliais per valandą, „D “ yra vidinis vamzdžio skersmuo, o „C“ yra bematis Hazen-Williams koeficientas. Nors Hazen-Williams koeficiento standartas 100 yra įprastas, jei vamzdis yra 10–15 metų senumo, dažnai vietoj jo gali būti pakeista 75 vertė dėl mineralinių nuosėdų ir korozijos vamzdyje, kurie padidina trinties lygį ir turbulenciją. .
Jei nėra tikslesnių kompiuterinių skaičiavimų, naudoti Hazen-Williams lygtį vis dar galima daugelio tipų skysčio srauto sistemoms. Jis gali būti naudojamas priešgaisrinių purkštuvų sistemoms laistymo sistemoms arba vandens tiekimo tinklams pastatams ar savivaldybėms. Taip yra todėl, kad dabar yra keletas nustatytų trinties faktorių vamzdžių medžiagų tipams, kurie įvedami į formulę, pvz., žalvario ir vario vamzdžiai 130, polivinilchlorido (PVC) vamzdžiai 150, plieniniai vamzdžiai 120 ir kt. Kiekviena vertė taip pat turi tam tikrą veiksmų laisvę, nes ji yra apytikslė, pagrįsta deformacijomis vidiniame vamzdžio paviršiuje, kurios laikui bėgant susidaro vamzdžiui senstant. Tais atvejais, kai reikia tikslesnių slėgio nuostolių verčių arba matuojamas ne vanduo, o skysčio srautas, naudojama Darcy-Weisbach lygtis, kurioje naudojamas trinties koeficientas, tiksliau apskaičiuotas pagal Mūdio diagramą, apimančią Reinoldso skaičius.