Hazen-Williamsi võrrand on valem, mille abil saab arvutada, kui palju langeb ümbritseva õhu rõhk vedelikus, kui see voolab läbi toru hõõrdumise tõttu toru sisepinnaga, toru siseläbimõõdu ja vedeliku voolukiiruse tõttu. . Seda voolukiiruse vähendamist on insenerid varem tavaliselt kasutanud, kui vedeliku vool oli turbulentne, kuna see andis kiiruse vähenemise hea ligikaudse hinnangu. Valem on suhteliselt lihtne, kuid selle tõhusat kasutamist piiravad mitmed tegurid ning personaalarvutite tulek on muutnud selle suures osas aegunuks.
Kõigil vedeliku ülekandmiseks mõeldud veetorusüsteemidel on nn rõhukadu, mis on vedeliku kõrguse, kiiruse ja rõhukadu summa, kui see liigub vedeliku hõõrdumise tõttu, kui see interakteerub toru seina ja muuga. torude takistused ja nende vastasmõjude põhjustatud turbulentsi kõrvalmõju. Peakadu põhineb ka olemasoleval hõõrdeteguril, mis arvutatakse kasutatava toru materjali tüübi ja vedeliku voolu kiiruse põhjal. Hõõrdetegurid võivad olla vahemikus 80 kuni 130 või rohkem ja see varieeruvus muudab Hazen-Williamsi võrrandi rõhulanguse jaoks vaid ligikaudseks arvutuseks.
Insenerid aktsepteerivad tüüpilisi piiravaid tegureid mahulise voolukiiruse arvutamisel Hazen-Williamsi võrrandi abil. Need tegurid hõlmavad piirangut, et vedeliku viskoossus peab olema vähemalt 1.13 sentistoksi, mis on see, mida vesi kuvab toatemperatuuril 60 ° Fahrenheiti (15.5 ° C). Samuti peab toru läbimõõt olema suurem kui 2 tolli (5.08 sentimeetrit) ja voolukiirus ei tohi ületada 10 jalga sekundis (3.05 meetrit sekundis).
Hazen-Williamsi võrrandis kasutatakse tavaliselt kahte valemit, millest üks põhineb empiirilistel või eksperimentaalsetel andmetel ja impeeriumi mõõtühikutel ning teine, mis kasutab standardseid rahvusvahelisi ühikuid. Inglise valem on kirjutatud järgmiselt: hf = 0.002083 L (100/C)1.85 x (gpm1.85/d4.8655), kus “hf” võrdub peakaoga, mis määratakse jalgades, “L” tähistab toru pikkust mõõdetuna jalad ja “C” on toru materjali tüübi hõõrdetegur. “Gpm” tähistab galloneid minutis, mis on arvutatud USA mõõdetud gallonites läbi toru voolava voolu, ja “d” tähistab toru sisemist algläbimõõtu enne toru seina kogunemist või korrosiooni. Siin tähistab valemis olev väärtus 100 mõõtmeteta Hazen-Williamsi tegurit.
Standardne rahvusvaheliste ühikute valem on veel üks viis peakadu (tuntud ka kui hõõrdumise rõhulangus) arvutamiseks meetermõõdustikus. See on esitatud järgmiselt: ΔP = 1.1101 x 1010 (Q/C)1.85 1/D4.87, kus ΔP on rõhulang kiloPaskalites meetri kohta, Q on vedeliku voolukiirus meetrites kuubikutes tunnis, D ” on toru siseläbimõõt ja „C” on siin mõõtmeteta Hazen-Williamsi tegur. Kui Hazen-Williamsi teguri standardi 100 kasutamine on rutiinne, siis kui toru on 10–15 aastat vana, võidakse selle asemel sageli asendada väärtus 75 maavarade ladestumise ja toru korrosiooni tõttu, mis suurendavad hõõrdetaset ja turbulentsi. .
Hazen-Williamsi võrrandi kasutamine täpsemate arvutipõhiste arvutuste puudumisel on endiselt võimalik paljude vedeliku voolukiiruse süsteemide jaoks. Seda saab kasutada sprinklersüsteemide ja niisutussüsteemide või hoonete või omavalitsuste veevarustusvõrkude jaoks. Selle põhjuseks on asjaolu, et valemisse sisestatavate torumaterjalide tüüpide jaoks, nagu messingist ja vasest torud 130 °C juures, polüvinüülkloriidist (PVC) torud 150 °C juures, terastorud 120 °C juures, on nüüd olemas mitu kindlaksmääratud hõõrdetegurit. Igal väärtusel on ka teatud mänguruumi, kuna see on ligikaudne väärtus, mis põhineb torude sisepinnal esinevatel deformatsioonidel, mis aja jooksul toru vananedes kogunevad. Kui peakadu või vedeliku voolu mõõtmiseks on vaja täpsemaid väärtusi mõne muu aine kui vee jaoks, kasutatakse Darcy-Weisbachi võrrandit, mis kasutab Reynoldsi numbreid sisaldava Moody diagrammi põhjal täpsemini arvutatud hõõrdetegurit.