Boru Şebekesi Hesaplama (Hardy Cross Yöntemi)

Hardy Cross yöntemi nedir?

Çevrimli (ring) bir boru şebekesinde su bir noktaya birden çok yoldan ulaşır. Hangi borudan ne kadar debi geçeceğini iki kural belirler: her düğümde giren debi çıkan debiye eşittir, her kapalı çevrimde yük kayıplarının işaretli toplamı sıfırdır. Hardy Cross yöntemi, sürekliliği sağlayan bir başlangıç dağılımıyla başlar ve her çevrime bir düzeltme debisi uygular: ΔQ = − Σh / Σ(n × |h| / |Q|). Düzeltmeler küçülene kadar yinelenir.

Nasıl kullanılır?

Düğümleri adlarıyla ve dış debileriyle girin: şebekeye giren debi artı, çekilen debi eksi yazılır, toplam sıfır olmalıdır. Sonra her boruyu bağladığı iki düğüm, boyu, iç çapı ve C katsayısı (ya da pürüzlülüğü) ile ekleyin. Çevrimleri ve başlangıç debilerini araç kendisi kurar. Sonuçta her borunun debisi, akış yönü, hızı ve yük kaybı, her düğümün yükü verilir.

Örnek

A düğümünden 10 birim debi giriyor, C düğümünden 4 ve D düğümünden 6 birim çekiliyor. Borular h = K × Q² yasasına uyuyor: AB için K = 1, AC için 3, BC için 3, BD için 2, CD için 5. Çözüm AB 6, AC 4, BC 2, BD 4, CD 2 birimdir. Sağlaması kolaydır: ABC çevriminde 36 + 12 − 48 = 0, BCD çevriminde 12 + 20 − 32 = 0.

Sınırlar

Araç kararlı akış ve bilinen düğüm debileri içindir. Pompa, depo, vana ve basınç düşürücüler modellenmez. Hazen-Williams yalnız su ve türbülanslı akışta geçerlidir. Büyük şebekeler ve işletme senaryoları için şebeke çözüm yazılımı kullanılır.