Boru Çapı Hesaplama: Debiden İç Çap, Akış Hızı ve Taşınan Su

Boru çapı nasıl hesaplanır?

Borudan saniyede geçen su, borunun kesit alanı ile suyun hızının çarpımıdır: Q = v × A. Çapı bulmak için önce gereken alanı çıkarırsın: saniyede 2 litre (0,002 m³/s) suyu 1,5 m/s hızla taşımak için A = 0,002 ÷ 1,5 = 0,001333 m² gerekir. Daire alanından çapa dönersen D = √(4 × A ÷ π) = √(0,001698) = 0,0412 m, yani iç çapı en az 41,2 mm olan boru lazımdır. Pompa etiketinde 36 m³/saat yazıyorsa önce saniyeye çevir: 36 ÷ 3.600 = 0,01 m³/s; 2 m/s hızda A = 0,005 m² ve iç çap 79,8 mm çıkar. Ters yönde, iç çapı 25 mm olan borudan 0,5 L/s su geçiyorsa kesit 4,909 cm²'dir ve su 0,0005 ÷ 0,000491 = 1,02 m/s hızla akar. Hızı yarıya indirmek için çapı iki katına değil, yaklaşık 1,41 katına çıkarmak yeter, çünkü alan çapın karesiyle büyür.

Sık yapılan hata: anma ölçüsünü iç çap sanmak

Hırdavatçıda '1 inç boru' ya da 'Ø32 PPR' diye satılan ölçü, borunun iç çapı değildir. Plastik borularda yazan sayı çoğunlukla dış çaptır; et kalınlığı basınç sınıfına göre değişir ve iç çap ondan iki et kalınlığı kadar küçüktür. Dış çapı 32 mm olan bir boru, et kalınlığı 2,9 mm ise 26,2 mm, 4,4 mm ise 23,2 mm iç çapa sahiptir; aynı hızda ikisinin taşıdığı su yaklaşık yüzde 27 farklıdır. Çelik borularda 'inç' adı tarihî bir anma ölçüsüdür ve iç çapla birebir örtüşmez.

Bu yüzden araç sana bir 'boru adı' değil, gereken en küçük iç çapı verir. Kataloğu açıp iç çap sütununda bu değere eşit ya da büyük olan ilk boruyu seç. Hesap 41,2 mm çıktıysa iç çapı 40 mm olan bir boru yetmez; hız yüzde 6 artar. Bir üst ölçüye geçmek çoğu zaman bir sonraki pompa kademesinden ucuzdur.

İkinci hata birim karışıklığıdır. Pompa etiketindeki m³/saat ile litre/saniye arasında 3,6 kat fark vardır: 36 m³/saat, 10 L/s eder. Debiyi m³/saat iken litre/saniye diye girersen çap √3,6 ≈ 1,9 kat büyük çıkar. Araç debiyi her zaman üç birimde birden gösterir; girdiğin değeri bu satırlardan kontrol et.

Hız seçimi: daha ince boru neden her zaman ucuz değildir?

İnce boru ilk alışta ucuzdur ama hız arttıkça sürtünme kaybı da hızla büyür: pompa aynı suyu daha yüksek basınçla itmek zorunda kalır, elektrik faturası artar, musluk açılıp kapanırken boruda vuruntu (koç darbesi) ve uğultu duyulur. Kalın boru ise pahalıdır ve çok düşük hızda tortu biriktirebilir. Bu araç basınç kaybını hesaplamaz; o hesap borunun malzemesine, uzunluğuna ve dirsek sayısına bağlıdır. Çapı burada bulduktan sonra kayıp için üreticinin tablosuna bak.

Bahçe ya da tarla sulamasında aynı hesap hortum ve ana hat seçiminde de işe yarar: damlatıcıların toplam debisini damla sulama hesaplama aracıyla bulup buraya yazarsan ana hattın iç çapını görürsün. Bir deponun ya da kuyunun kaç litre aldığını bilmek için hacim hesaplama aracını kullan; taşınan debi modundaki 'bin litre dolması' satırı da deponun dolma süresini verir. Boru ağırlığı ve metal profil hesapları için inşaat demiri ağırlık hesaplama aracına bakabilirsin.

Aynı 2 L/s debi için seçtiğin hıza göre gereken iç çap şöyle değişir:

Değerler Q = v × A ile hesaplanmıştır; hangi hızın izinli olduğunu tesisatın projesi ya da şartnamesi belirler.

Bu araç neyi hesaplamaz

• Basınç kaybını (sürtünme, dirsek, vana, boru pürüzlülüğü) hesaplamaz; pompa seçimi için bu kaybı üreticinin tablosundan ya da ayrı bir hidrolik hesapla bulman gerekir.
• Doğalgaz tesisatında boru çapını hesaplamaz; gaz borusunun çapı dağıtım şirketinin onaylı proje tablolarına göre belirlenir, bu araç yalnız su ve benzeri sıvılar içindir.
• Hangi hızın izinli olduğunu söylemez ve bir boru ölçüsü ya da marka önermez; hızı projenden ya da şartnameden yaz, iç çapı üretici kataloğuyla eşleştir.
• Borunun tam dolu aktığını varsayar; kanalizasyon ve yağmur suyu gibi yarı dolu akan, eğimle çalışan hatlarda sonuç geçerli değildir.

Boru çapı hakkında sık sorulanlar

Boru çapı nasıl hesaplanır?

Debiyi m³/s'ye çevir, izin verilen hıza böl ve çıkan alanı daire formülüyle çapa dönüştür: D = √(4 × Q ÷ (π × v)). 2 L/s ve 1,5 m/s için D = √(4 × 0,002 ÷ (3,1416 × 1,5)) = 0,0412 m, yani 41,2 mm iç çap gerekir.

1 inç borudan saatte kaç ton su geçer?

İç çapı 25 mm alınırsa kesit 4,909 cm²'dir; 1 m/s hızda saniyede 0,49 litre, saatte yaklaşık 1,77 m³ (1,77 ton) su geçer. 2 m/s hızda bu iki katına, 3,53 m³'e çıkar. Çelik borunun gerçek iç çapı kataloğa göre biraz farklı olabileceği için kendi borunun iç çapını yaz.

Pompa debisine göre boru çapı nasıl seçilir?

Pompa etiketindeki en yüksek debiyi (Q) ve projedeki izinli hızı araca gir; çıkan iç çaptan büyük ilk katalog ölçüsünü seç. Pompanın emme ağzı ve basma ağzı ölçüsü boru çapını belirlemez, yalnız bağlantı ölçüsüdür; uzun hatta çoğu zaman ağızdan daha kalın boru gerekir.

Boru çapı iki katına çıkarsa debi ne kadar artar?

Aynı hızda debi dört katına çıkar, çünkü kesit alanı çapın karesiyle büyür. 25 mm'lik boru 1 m/s'de 0,49 L/s taşırken 50 mm'lik boru aynı hızda 1,96 L/s taşır.