HidrolikDarcy-Weisbach / Manning

Boru Çapı Hesaplama

Hızlı Cevap

Boru çapı hesaplama, su dağıtım, kanalizasyon ve drenaj sistemlerinde uygun boru çapını belirlemek için yapılan temel hidrolik hesaplamadır. Verilen debi ve istenen akış hızına göre iç çap, Q = (π/4)·D²·V denklemi ile hesaplanır. Bu araç, debi ve hız verildiğinde gerekli boru çapını, Reynolds sayısını ve akış rejimini hesaplar.

Hazırlayan: Yapıdan Mühendislik EkibiGüncellendi: 20 Nisan 2026Teknik dayanak: Darcy-Weisbach / Manning2 kaynağı incele

Hesaplayıcı

Debi (Q)(L/s)

Tasarım Hızı (V)(m/s)

İçme suyu 1-2 m/s, atık su 0.6-3.0 m/s

Kinematik Viskozite (ν)(×10⁻⁶ m²/s)

Su 20°C: 1.0, 10°C: 1.3

Sonuçlar

Debi (m³/s)

0.01000

m³/s

Gerekli İç Çap

92.1

Standart Ticari Çap

110

Gerçek Hız (standart çapla)

1.05

m/s

Reynolds Sayısı

115749

Akış Rejimi

1=Laminer, 2=Geçiş, 3=Türbülanslı

⚠️ Bu araç ön hesap amaçlıdır. Proje hesabı olarak kullanılamaz; sonuçlar sorumlu mühendis tarafından doğrulanmalıdır.

Kullanılan Formül

Q = (π/4) × D² × V
D = √(4Q/(π×V))
Re = V × D / ν, ν_su ≈ 10⁻⁶ m²/s

Kaynak: Darcy-Weisbach / Manning

Formül Türetme ve Yöntem

Boru çapı belirleme, sıkıştırılamaz ve kararlı (permanent) akış için süreklilik denkleminden türetilir. Sabit kesitli dolu bir boruda hacimsel debi, akış hızı ile kesit alanının çarpımına eşittir: Q = A · V. Dairesel kesitte alan A = (π/4)·D² olduğundan Q = (π/4)·D²·V yazılır. Bu eşitlik çaptan çözülünce gerekli iç çap D = √(4·Q / (π·V)) elde edilir. Araç debiyi L/s girdisinden m³/s'ye çevirir (Q[m³/s] = Q[L/s] / 1000) ve hesaplanan çaptan büyük ilk ticari standart çapı seçer; bu seçim sonrası gerçek hız tekrar V = 4·Q / (π·D²) ile geri-hesaplanır. Bu yöntem boyut belirlemenin (sizing) ilk adımıdır ve içme suyu için 1,0-2,0 m/s, atık su için en az 0,6 m/s (kendinden temizleme) ile en çok 2,5-3,0 m/s (aşınma sınırı) tasarım hızı aralıklarına dayanır. Akış rejimi Reynolds sayısı ile sınıflandırılır: Re = V·D / ν. Burada ν kinematik viskozitedir; 20°C suda yaklaşık 1,0×10⁻⁶ m²/s, 10°C'de ~1,3×10⁻⁶ m²/s'dir. Re < 2300 laminer, 2300 < Re < 4000 geçiş, Re > 4000 türbülanslı kabul edilir. Pratikte basınçlı su ve atık su şebekeleri neredeyse her zaman türbülanslı bölgededir. Rejim, sürtünme kaybı hesabındaki sürtünme faktörünün (laminerde f = 64/Re; türbülansta Colebrook-White veya Moody diyagramı) belirlenmesi için gereklidir. Önemli bir dürüstlük notu: Bu araç yalnızca süreklilik + tasarım hızı kriterine göre çap belirler; basınç (yük) kaybını HESAPLAMAZ. Gerçek mühendislik tasarımında çap, ayrıca izin verilen birim sürtünme kaybı (örn. ~1-5 m/km) ve mevcut basınç gradyanı ile birlikte iteratif olarak doğrulanmalıdır. Yük kaybı için Darcy-Weisbach denklemi h_f = f·(L/D)·V²/(2g) (genel ve fiziksel olarak en doğru yöntem; f Colebrook-White ile bulunur) veya ampirik Hazen-Williams J = 10,67·Q^1,852 / (C^1,852·D^4,87) (yalnızca temiz su, türbülanslı, ~10-30°C için geçerli; C borunun pürüzlülük katsayısı, ör. PE ~150, eski font ~100) kullanılır. Hazen-Williams sıcak su, viskoz akışkan veya laminer rejimde geçersizdir; bu durumlarda Darcy-Weisbach tercih edilir. Bu araçtaki çıktı bir ön boyutlandırma değeridir; nihai çap, basınç kaybı ve ekonomik (enerji + boru maliyeti) optimizasyonu ile teyit edilmelidir.

Yönetmelik Dayanağı

TS EN 805
Bölüm 5 (Sistem tasarımı / hidrolik gereksinimler)
İnsani tüketim amaçlı su temini şebekelerinin tasarım esasları; tasarım debisi, akış hızı ve basınç kriterleri ile boru boyutlandırma yaklaşımını verir.
TS EN 12201
Bölüm 2 (Borular)
Basınçlı su iletim/dağıtımında kullanılan PE boruların standart dış çapları (dn) ve basınç sınıfları (PN). Ticari çap seçimi bu seriye göre yapılır.
TS EN 752
Bölüm: Hidrolik tasarım
Bina dışı drenaj ve atık su sistemleri; kendinden temizleme (self-cleansing) hızı ve dolma oranı esaslı kanalizasyon boyutlandırma ilkeleri.
TS EN 1991-1 (Eurocode 1)
Genel — yük/etki esasları
Hidrolik kapsamın dışındadır; boru hattının mekanik tasarımında (toprak/trafik yükleri) zemin ve yük etkileri için referans olarak ele alınmalıdır.

Adım Adım Nasıl Kullanılır?

1
Debiyi belirleyin
Sistemin taşıyacağı debi L/s cinsinden. İçme suyu tesislerinde dk başına debi Q=n×q formülü ile bulunur.
2
Tasarım hızı
Temiz su 1-2 m/s, atık su min 0.6 m/s (sediman birikmesi önleme), max 3 m/s (aşınma).
3
Çap seçimi
Hesaplanan çaptan büyük standart çap seçilir (PN10/PN16 PE boru: 63, 75, 90, 110 mm... gibi).
4
Reynolds kontrol
Re>4000 türbülanslı akış (genellikle su sistemleri), Re<2300 laminer akış. Kayıp hesabında rejim önemli.

Çözümlü Örnek

Örnek: Q=10 L/s=0.01 m³/s debi, V=1.5 m/s. D = √(4×0.01/(π×1.5)) = 0.0921 m = 92.1 mm. Standart çap 110 mm seçilir. Gerçek hız = 4×0.01/(π×0.110²) = 1.05 m/s. Re ≈ 115.500 > 4000 → türbülanslı.

Parametrelerin Sonuca Etkisi

Debi (Q)	Gerekli çapın karekökü ile orantılıdır (D ∝ √Q). Debi 4 katına çıkarsa çap yaklaşık 2 katına çıkar. Pik (anlık) debi, ortalama debi değil tasarıma esastır; yetersiz alınması yetersiz çapa ve aşırı hıza yol açar.
Tasarım Hızı (V)	Çap ile ters karekök ilişkilidir (D ∝ 1/√V). Yüksek V seçilirse çap küçülür (ucuz boru) ama sürtünme kaybı ve aşınma artar; düşük V çapı büyütür, sediman birikme riskini azaltır ama maliyeti yükseltir. İçme suyu 1,0-2,0 m/s aralığı tipiktir.
Kinematik Viskozite (ν)	Çap sonucunu etkilemez; yalnızca Reynolds sayısını ve dolayısıyla akış rejimini belirler. Düşük sıcaklıkta (soğuk su) ν artar, Re düşer, sürtünme faktörü ve yük kaybı bir miktar yükselir.
Standart ticari çap seçimi	Hesaplanan teorik çaptan büyük ilk piyasa çapına yuvarlama, gerçek hızı düşürür. Büyük adım atlamalarda (örn. 90 mm yerine 110 mm) gerçek hız tasarım hedefinin altına inebilir; bu da düşük hız/sediman riski açısından kontrol edilmelidir.

Yaygın Hatalar

⚠Ortalama debi ile boyutlandırmak: pik/anlık tüketim debisi (eşzamanlılık katsayısı dahil) yerine günlük ortalama debi kullanmak çapı küçük bırakır ve hızı tehlikeli ölçüde artırır.
⚠Çapı sadece hız kriterine göre kesinleştirmek: basınç (yük) kaybı kontrolü yapmadan çap seçmek; uzun hatlarda izin verilen basınç düşmesi aşılır. Çap mutlaka Darcy-Weisbach veya Hazen-Williams ile doğrulanmalıdır.
⚠İç çap yerine dış çap (dn) kullanmak: PE/PVC borularda anma çapı dış çaptır; et kalınlığı (PN sınıfı) düşülmeden iç çapla hesap yapılırsa hız ve kayıp yanlış çıkar.
⚠Atık suda kendinden temizleme hızını ihmal etmek: min ~0,6 m/s altında katı maddeler çöker, tıkanma olur; aşırı büyük çap seçimi bu nedenle sakıncalıdır.
⚠Hazen-Williams'ı uygun olmayan koşulda uygulamak: sıcak su, viskoz akışkan veya laminer rejimde C katsayısı tabanlı formül hatalıdır; bu durumlarda Darcy-Weisbach gerekir.
⚠C (pürüzlülük) veya ε değerini boru malzemesinden bağımsız sabit almak ve yaşlanma/birikme ile pürüzlülüğün arttığını göz ardı etmek; eski hatlarda kapasite belirgin düşer.

Sık Sorulan Sorular

İçme suyunda optimal hız kaç m/s?

İSKİ ve diğer idarelerin şartnamelerinde 0.6-2.0 m/s arası önerilir. Optimum 1.0-1.5 m/s — enerji kaybı ile sediman biriktirme dengesi sağlanır.

Kanalizasyon boru hızı minimum?

Atık suda self-cleansing için min 0.6 m/s, ideal 0.9-1.2 m/s. 3 m/s üstü aşındırıcı, özellikle beton borularda sınır 2.5 m/s.

PE boru standart çapları?

TS EN 12201: 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 90, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 630 mm dış çaplar standarttır.

Reynolds sayısı neden önemli?

Akış rejimini belirler: Re<2300 laminer, 2300<Re<4000 geçiş, Re>4000 türbülanslı. Darcy sürtünme faktörü f hesabı rejime göre değişir.

Kaynaklar ve Referanslar

İlgili Hesaplamalar

→

Pompa Gücü Hesaplama

Hidrolik