Darcy–Weisbach · Colebrook · armatür kayıpları · çap seçici · DN ve PPRC tabloları
Bir boru hattında basınç kaybı üç şeyle büyür: debi (hızın karesiyle), uzunluk ve boru iç yüzeyinin pürüzlülüğü. Hesaplayıcı Darcy–Weisbach denklemini Colebrook sürtünme katsayısıyla çözer; dirsek, vana ve çap değişimlerini K katsayılarıyla ekler; yükseklik farkını ayrıca verir. İkinci araç tersini yapar: hedef hıza göre boru çapı seçer. Aşağıdaki DN ve PPRC tabloları hızlı seçim içindir.
İç çaplar EN 10255 orta seri çelik boru içindir. Kayıp sütunları yalnız düz boru sürtünmesidir; armatürler eklenmemiştir. 1 kPa = 0,01 bar ≈ 0,102 mSS.
| Boru | İç çap (mm) | Debi (m³/h) — hız | Basınç kaybı (kPa / 100 m) — hız | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1,0 m/s | 1,5 m/s | 2,0 m/s | 1,0 m/s | 1,5 m/s | 2,0 m/s | ||
| DN15 (½") | 16,1 | 0,7 | 1,1 | 1,5 | 99,7 | 211,9 | 364,4 |
| DN20 (¾") | 21,7 | 1,3 | 2,0 | 2,7 | 68,0 | 144,7 | 248,9 |
| DN25 (1") | 27,3 | 2,1 | 3,2 | 4,2 | 50,8 | 108,1 | 186,1 |
| DN32 (1¼") | 36,0 | 3,7 | 5,5 | 7,3 | 35,8 | 76,3 | 131,4 |
| DN40 (1½") | 41,9 | 5,0 | 7,4 | 9,9 | 29,6 | 63,1 | 108,7 |
| DN50 (2") | 53,1 | 8,0 | 12,0 | 15,9 | 22,0 | 47,0 | 80,9 |
| DN65 (2½") | 68,9 | 13,4 | 20,1 | 26,8 | 15,9 | 34,0 | 58,6 |
| DN80 (3") | 80,9 | 18,5 | 27,8 | 37,0 | 13,0 | 27,9 | 48,1 |
| DN100 (4") | 105,3 | 31,4 | 47,0 | 62,7 | 9,4 | 20,2 | 34,8 |
| DN125 (5") | 130,0 | 47,8 | 71,7 | 95,6 | 7,3 | 15,6 | 26,9 |
| DN150 (6") | 155,5 | 68,4 | 102,6 | 136,7 | 5,9 | 12,5 | 21,6 |
| DN200 (8") | 206,5 | 120,6 | 180,9 | 241,1 | 4,1 | 8,9 | 15,3 |
PPRC'de dış çap anılır; iç çap belirgin küçüktür (Ø25 → 16,6 mm). Hesapta daima iç çap kullanılır; "1 inç yerine Ø32 PPRC" çevirisi hız ve kaybı yarıya yakın değiştirir.
| PPRC PN20 | İç çap (mm) | Debi (m³/h) — hız | Basınç kaybı (kPa / 100 m) — hız | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1,0 m/s | 1,5 m/s | 2,0 m/s | 1,0 m/s | 1,5 m/s | 2,0 m/s | ||
| Ø20 | 13,2 | 0,5 | 0,7 | 1,0 | 112,2 | 230,4 | 385,8 |
| Ø25 | 16,6 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 84,0 | 173,0 | 289,9 |
| Ø32 | 21,2 | 1,3 | 1,9 | 2,5 | 61,8 | 127,5 | 214,1 |
| Ø40 | 26,6 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 46,6 | 96,3 | 161,8 |
| Ø50 | 33,2 | 3,1 | 4,7 | 6,2 | 35,4 | 73,3 | 123,3 |
| Ø63 | 42,0 | 5,0 | 7,5 | 10,0 | 26,5 | 54,9 | 92,5 |
| Ø75 | 50,0 | 7,1 | 10,6 | 14,1 | 21,4 | 44,4 | 74,8 |
| Ø90 | 60,0 | 10,2 | 15,3 | 20,4 | 17,1 | 35,5 | 59,9 |
| Ø110 | 73,2 | 15,2 | 22,7 | 30,3 | 13,4 | 27,9 | 47,1 |
| Hat | Önerilen hız (m/s) | Not |
|---|---|---|
| Bina içi temiz su | 0,8 – 1,5 | 2 m/s üstü gürültü ve su darbesi |
| Pompa emme hattı | 0,6 – 1,2 | NPSH için düşük tutulur, çap basmadan büyük |
| Pompa basma hattı | 1,5 – 3,0 | Uzun hatta kayıp için 2 m/s civarı |
| Soğutma suyu, proses | 1,5 – 3,0 | Erozyon-korozyon için bakırda < 2 m/s |
| Hidrolik basınç hattı | 3 – 6 | Basınca göre; emme 0,6–1,2, dönüş 2–3 |
| Basınçlı hava (ana hat) | 6 – 10 | Sıkıştırılabilir; Δp < %10 ise bu araç kullanılabilir |
| Buhar | 20 – 40 | Bu araçla hesaplanmaz (sıkıştırılabilir, yoğuşma) |
Sürtünme kaybı Darcy–Weisbach denklemiyle bulunur: Δp = f · (L/D) · (ρv²/2). Sürtünme katsayısı f, laminer akışta (Re < 2300) 64/Re'dir, türbülanslı akışta hem Reynolds sayısına hem bağıl pürüzlülüğe (ε/D) bağlıdır; Colebrook–White denklemi örtük olduğu için iterasyonla çözülür (Moody diyagramı bu denklemin grafiğidir). Armatür kayıpları ρv²/2'nin K katıdır; eşdeğer boru uzunluğu yöntemi de aynı şeyi söyler. Toplam kayıp pompa seçiminde sistem eğrisinin dinamik kısmıdır; statik yükseklik üzerine eklenir ve pompanın H–Q eğrisiyle kesişim çalışma noktasını verir.
Darcy–Weisbach: Δp = f · (L/D) · ρ · v² / 2. f sürtünme katsayısı Reynolds sayısı ve bağıl pürüzlülükten (Colebrook) bulunur. Hız v = Q/A; 10 m³/h su DN50 çelik boruda ≈ 1,25 m/s, 100 m'de ≈ 33 kPa (0,33 bar) kayıp verir.
Debi ve hedef hızdan: D = √(4Q/(π·v)). 10 m³/h için 1,5 m/s hedefiyle D ≈ 48,6 mm → DN50 (iç çap 53,1 mm). Sonra seçilen çapla basınç kaybı hesaplanır; pompa yükü ya da mevcut basınç yetmiyorsa bir üst çapa çıkılır.
Evet; Colebrook iterasyonu dahil aynı denklemler çalışır ve sonuç kPa, bar ve mSS olarak verilir. Excel'in avantajı çok hatlı bir projeyi bir arada tutmaktır; tek hat hesabı ve çap kontrolü için bu sayfa yeterlidir.
1 bar = 100 kPa ≈ 10,2 mSS (20 °C su). Pompa katalogları yükü metre (mSS) olarak verir; hesaplanan kPa değeri 9,81'e bölünerek metreye çevrilir (ρ = 1000 kg/m³ için).
Viskozite düşer, Reynolds sayısı büyür ve türbülanslı bölgede f küçülür; 20 °C → 90 °C arasında aynı debide kayıp yaklaşık %10–15 azalır. Yağlarda etki çok daha büyüktür: VG 46 yağ 20 °C'de 40 °C'ye göre 3–4 kat fazla kayıp verir.
Boru malzemesi, hız sınırı ve kayıp hesabı için ön değerlendirme ücretsiz: sistemi bir paragrafla anlat.