การคำนวณทางชลศาสตร์

การออกแบบระบบส่งน้ำสำหรับท่อ HDPE มีสูตรการคำนวณอยู่หลายแบบด้วยกันซึ่งก็แล้วแต่ลักษณะการใช้งาน ในส่วนของการคำนวณทางด้านชลศาสตร์มีโมเดลที่ใช้อยู่หลายแบบดังนี้

 

HDPE PIPE

 



การหาอัตราการไหล


HAZEN - WILLAMS FORMULA

สูตรคำนวณV= C x R(1/2) x I(1/2)
Q=0.279 x C x D(2.63) x I(0.54)

 

โดย

 

Q

 

=

 

Flow capacity

 

(ลูกบาศ์กเมตรต่อวินาที)

V=Flow velocity

(เมตร/วินาที)

C=Hydraulic factor
R=Hydraulic Parameter(เมตร)
=D/4 for 100% filled pipe
I=Slope of hydraulic gradient(เมตร/เมตร)


 

MANNING FORMULA

สูตรคำนวณV=M x R(2/3) x I(1/2)
Q=M x A x R(2/3) x I(1/2)

 

โดย

 

Q

 

=

 

Flow capacity

 

(ลูกบาศ์กเมตรต่อวินาที)

V=Flow velocity

(เมตร/วินาที)

M=Manning number
=1/n
R=

Hydraulic Parameter

(เมตร)

=

D/4 for 100% filled pipe

I=

Slope of hydraulic gradient

(เมตร/เมตร)

 

*สำหรับสูตร Manning นั้นเหมาะสำหรับท่อที่น้ำไหลไม่เต็มท่อ


ตารางค่า Hydraulic factor and Manning ของท่อชนิดต่างๆ

 

Type of Pipes

C

M

Polyethylene (PE)

150

105

Weholite pipe

135

95

Steel
- New
- Old


130
115


85
60

Ductile Iron pipe
- New
- Old


130
90


80
60

Concrete pipe
- New
- Old


135
90


75
60


 

 

การหาค่าการเกิด Water Hammer

 

สูตรคำนวณP'=V x c / g 
P'=แรงดันที่เพิ่มขึ้นจากการเกิด Water Hammer

(เมตร)

V=ความเร็วที่เปลี่ยนไป(เมตร/วินาที)
C=ความเร็วของคลืนแรงดัน

(เมตร/วินาที)

g=9.81

(เมตร/วินาที2)

 

 

แรงดันที่เกิดขึ้นในท่อทั้งหมดหาได้จาก :

สูตรคำนวณPt=Pw  +/- P'
Pt=แรงดันทั้งหมดที่เกิดขึ้นจาก Water Hammer(เมตร)
Pw=แรงดันใช้งานปกติ(เมตร)

 

 


ตารางค่าความเร็วของคลื่นแรงดัน

 

ชนิดของท่อ

C

Steel, PN10

2300

Ductile iron, PN10

2000

Concrete, PN6

2100

AC

1400

Polyethylene PN10

326

Polyethylene PN6

253