Mühendislik Hesaplamaları

U-PVC BORULARDA YÜK KAYIPLARININ HESAPLANMASI


"Yük Kaybı"nın anlamı, akan suyun borunun iç yüzeyi ile sürtünmesinden dolayı , 1 metre boru içinde sürtünmesiz ortama göre akacağı miktardan ne kadar kayıba uğrayacağı miktarı belirtir.

 

Bir sıvı boru içinden akarken gerek boru iç yüzeyi ile sürtünmeden ve gerekse 'Koç Darbesi' denilen dönüşlerde ve daralma genişlemelerde basınç artması ve azalması nedeniyle akış hızında azalma olur. Yani boru içinden hesaplanan miktar ve hız da sıvı geçemez. Bu nedenle, boru iç çeperi ile sürtünme ve Koç Darbesi nedeniyle oluşacak Yük Kaybı miktarının boru çapı e basıncının belirlenmesi aşamasında dikkate alınması gerekir.

Yük kaybını hesaplarken, Hazen-Williams formülü kullanılır.

 

Yük Kaybı;      J=6,815 .    V1,852                

                                     C13852 . d1,167

formülü ile hesaplanır.

 

Burada, J=Yük kaybı (m/m)

             V=Akışkan hızı (m/sn)

             C=Pürüzlülük Katsayısı (birimsiz)

             D=Boru iç çağı (m)

 

Hesaplamalarda, Polietilen ve PVC borular için C Değeri;

Ø16 - Ø20 mm çaplar için 130,

Ø25 - Ø32 mm çaplar için 140,

Ø40 ve yukarı çaplar için 150 olarak alınır.

Ø=V.A formülünde, Q = Debi (m3 / sn)

                          V=Akışkan hızı (m/sn)

                          A=Borunun iç kesit alanı (m2) dir.

 

Ek parçalar içinde oluşacak yük kayıplarını hesaplamak için detaylı cetveller olsa da bu kısımlarda oluşacak

yük kaybı miktarı pratik olarak boru içinde hesaplanan yük kaybının % 5'i olarak kabul edilir.

 

Koç Darbesi: Sıvı bir plastik boru içinde yol alırken, dönüş yaparken veya çap daralması - genişlemesi nedenleriyle boru içinde basınç dağılım hızı değişir.

 

Basınç dalgasının boru içinde olması gereken dağılım hızı;

a=   9900              

     √¯48,3+K   d  

                      e

 

formülü ile hesaplanır. (m/sn)

 

Bu formülde,   d = Boru iç çapı (m)

                     e = Boru et kalınlığı (m)

                     K = Suyun esnekliğinin borunun esnekliğine oranı (Birimsiz) dir.

K değeri ; PVC borular için 33,3

                PE 100 borular için 99,9

                PE 63 borular için 111 olarak alınır.

Koç Darbesi (m) = V.a/g formülü ile hesaplanır.

Bu formülde, V = Sıvının boru içindeki hızı (m/sn),

g = Yer çekimi ivmesi, (m/sn2),

Dış Çap 

(mm)

Pe100 Boru

U-PVC Boru

a

a/g

a

a/g

63

255,21

26,02

379,37

38,68

110

254,47

25,95

338,80

34,55

160

253,01

25,80

341,37

34,81

200

253,31

25,83

340,24

34,69

315

252,99

25,80

339,85

34,65

 

Bu karşılaştırmalı tablodan görüleceği üzere, PVC borular basıncı daha iyi iletmektedir.

Yani bir sıvı PVC boru içinde Polietilen boru içinde olduğundan daha hızlı ilerlemektedir. Bu PVC borunun bir avantajıdır.

Çünkü, sıvı boru içinde daha rahat ilerlediği için zaman içinde boruyu yıpratmayacaktır.

 

BASINÇ DALGASININ U-PVC BORULAR İÇİNDE DAĞILIM HIZI:

 

Dış Çap 

(mm)

ATU

6 ATU

10 ATU

16 ATU

20 ATU

a

a/g

a

a/g

a

alg

a

a/g

a

a/g

20

           

479,83

48,93

543,15

55,38

25

           

483,15

49,27

534,04

54,45

32

       

389,00

39,67

479,83

48,93

529,82

54,02

40

   

335,70

34,23

378,88

38,63

479,83

48,93

535,57

54,61

50

   

299,63

30,55

380,92

38,84

476,48

48,59

534,04

54,45

63

   

300,43

30,63

379,37

38,68

478,50

48,79

534,23

54,47

75

267,55

27,28

296,23

30,21

380,92

38,84

478,71

48,81

529,95

54,04

90

243,97

24,88

299,63

30,55

380,02

38,75

477,97

48,74

531,32

54,18

110

243,97

24,88

270,61

27,59

338,80

34,55

427,34

43,57

475,26

48,46

125

243,97

24,88

272,03

27,74

339,79

34,65

424,38

43,27

475,14

48,45

140

243,97

24,88

273,14

27,85

340,56

34,73

424,70

43,31

475,04

48,44

160

243,97

24,88

273,14

27,85

341,37

34,81

425,03

43,34

475,64

48,50

200

243,97

24,88

270,36

27,57

340,24

34,69

425,49

43,39

474,80

48,41

225

243,97

24,88

270,05

27,54

338,99

34,57

425,70

43,41

475,73

48,51

250

241,49

24,62

272,03

27,74

339,79

34,65

424,38

43,27

475,14

48,45

280

241,7

24,65

271,16

27,65

338,95

34,56

424,70

43,31

475,04

48,44

315

242,0

24,68

270,05

27,54

339,85

34,65

424,99

43,34

475,31

48,47

355

242,2

24,70

270,40

27,57

339,38

34,61

425,26

43,36

474,87

48,42

400

242,4

24,72

270,36

27,57

339,11

34,58

424,57

43,29

474,80

48,41

 

a : Basinç dagilim hizi (in/sn)              a/g Basinç dagilim ivmesi (sn)