What is the Hazen-Williams formula?

It's an empirical equation, hf = 10.67 · L · Q^1.852 / (C^1.852 · D^4.87) in SI units, that estimates the head loss due to friction in a water pipe from the flow rate, pipe roughness (C factor), diameter, and length. It was developed in 1906 and remains the standard method for sizing water supply and plumbing pipes.

What is the C factor, and how do I pick one?

The C factor is the Hazen-Williams roughness coefficient — higher means smoother and less friction loss. Use the C Factor Reference tab: new PVC or plastic pipe is around 150, new cast iron around 130, and old, corroded, or heavily scaled cast iron can drop to 80–100. When in doubt, use a lower (rougher) value for a conservative, worst-case estimate.

Does this calculator only work for water?

Yes. The Hazen-Williams equation's C factor was calibrated specifically for water at typical temperatures and turbulent flow — it isn't accurate for other fluids or for gases. For non-water fluids, use the Darcy-Weisbach equation instead.

How is this different from the Darcy-Weisbach equation?

Darcy-Weisbach is a more general, physics-derived equation that works for any fluid but requires a friction factor from the Moody chart or the Colebrook equation. Hazen-Williams is an empirical shortcut specific to water that only needs a single roughness coefficient (C), which makes it faster to apply for everyday water-pipe sizing.

What units does the calculator use?

Flow rate is entered in liters per second (L/s); diameter in millimeters (mm); length in meters (m); the C factor is dimensionless. The result — head loss — is shown in meters, with the equivalent pressure drop in kPa and psi. On the Flow Rate tab, the solved flow rate is also shown in GPM for reference.

Can I solve for the flow rate instead of the head loss?

Yes — switch to the Flow Rate tab, enter a target head loss along with the C factor, diameter, and length, and the calculator algebraically inverts the Hazen-Williams equation to solve for the flow rate that would produce exactly that head loss.

Kalkulator Hazen-Williams

Temukan head loss dalam pipa air dari laju aliran, kekasaran (faktor C), diameter, dan panjang menggunakan persamaan Hazen-Williams, atau selesaikan laju aliran yang dapat ditoleransi oleh target head loss — hf = 10.67·L·Q 1.852 /(C 1.852 ·D 4.87 ).

Pipa & aliran

Laju aliran Q (L/dtk) 1 L/dtk ≈ 15,85 GPM.

Faktor Hazen-Williams C Koefisien kekasaran — lihat tab Referensi Faktor C. PVC baru ≈ 150, besi cor baru ≈ 130.

Diameter dalam pipa D (mm)

Panjang pipa L (m)

Kehilangan kepala

—

Masukkan laju aliran, faktor C, diameter, dan panjang untuk dihitung.

Penurunan tekanan (kPa)—

Penurunan tekanan (psi)—

Bandingkan skenario

Skenario	Kehilangan kepala
Pipa ini (C = 130)	—
Rougher / older pipe (C = 100)	—

Faktor C yang lebih rendah berarti pipa yang lebih kasar — pipa tua, terkorosi, atau bersisik kehilangan lebih banyak head pada laju aliran yang sama.

Faktor C yang khas berdasarkan bahan pipa

Faktor C mewakili kekasaran pipa — semakin tinggi berarti semakin halus dan semakin sedikit kehilangan gesekan. Pipa baru yang halus memiliki nilai C yang tinggi; pipa tua, berkarat, atau bersisik mempunyai nilai C yang rendah. Gunakan nilai di bawah (atau batas bawah kisarannya) untuk memperkirakan head-loss yang konservatif dan dalam kasus terburuk.

Bahan pipa	Faktor C yang khas
PVC/plastik	150
Tembaga	130–140
Besi ulet (berlapis semen)	140
Baja baru	140–150
Besi cor baru	130
Beton	120–140
Besi galvanis	120
Baja terpaku	110
Besi cor tua/terkorosi	80–100

4 menit membaca 3 langkah 7 istilah 3 contoh 6 pertanyaan hf = 10.67 · L · Q^1.852 / (C^1.852 · D^4.87)

Referensi umum

📋

Panduan langkah demi langkah

Cara menggunakan kalkulator ini

3 langkah

Masukkan laju aliran, faktor C, diameter, dan panjang

Pada tab Head Loss, masukkan laju aliran dalam L/s, faktor Hazen-Williams C untuk material pipa Anda (periksa tab Referensi Faktor C jika Anda tidak yakin), diameter dalam dalam mm, dan panjang pipa dalam meter. Kalkulator diperbarui secara instan saat Anda mengetik.

Baca kehilangan head dan penurunan tekanan

Kartu hasil menunjukkan kehilangan tekanan dalam meter, ditambah penurunan tekanan setara dalam kPa dan psi. Garis interpretasi menjelaskan apa arti kerugian tersebut bagi pengoperasian - pompa atau tekanan suplai di hulu harus mengatasinya.

Atau selesaikan laju aliran yang dimungkinkan oleh kehilangan head target

Beralih ke tab Laju Aliran, masukkan target head loss, dan kalkulator akan membalikkan persamaan yang sama untuk memberi tahu Anda laju aliran yang menghasilkannya — berguna saat Anda bekerja mundur dari penurunan tekanan maksimum yang diijinkan.

⚡

Referensi

Rumus dan metodologi

1 rumus

Persamaan Hazen-Williams (bentuk SI)

hf = 10.67 · L · Q^1.852 / (C^1.852 · D^4.87)

hf adalah head loss akibat gesekan dalam meter, L adalah panjang pipa dalam meter, Q adalah laju aliran dalam meter kubik per detik, C adalah koefisien kekasaran Hazen-Williams tak berdimensi, dan D adalah diameter dalam pipa dalam meter. Konstanta 10,67 adalah koefisien satuan SI standar untuk rumus empiris ini (berbeda dengan bentuk biasa di AS, yang menggunakan 4,73 dengan Q dalam ft³/s dan D dalam kaki). Menyelesaikan persamaan yang sama untuk Q menghasilkan Q = [hf · C^1.852 · D^4.87 / (10.67 · L)]^(1/1.852), yang merupakan cara tab Laju Aliran bekerja mundur dari target head loss.

✓

Referensi umum

Kepercayaan, metodologi, dan sumber

Akuntabilitas editorial

Metodologi

Keterbatasan & bimbingan

Professional guidance:

Sumber primer

📖

Glosarium

Penjelasan istilah penting

7 istilah

Rumus empiris, yang dikembangkan pada tahun 1906 oleh Allen Hazen dan Gardner Williams, yang menghubungkan laju aliran air dalam pipa dengan kehilangan tinggi gesekan sepanjang pipa. Ini masih merupakan metode standar untuk mengukur distribusi air dan pipa ledeng karena lebih sederhana untuk diterapkan dibandingkan persamaan Darcy-Weisbach yang lebih umum.

Koefisien kekasaran Hazen-Williams — angka tak berdimensi yang menunjukkan seberapa halus atau kasar permukaan bagian dalam pipa. C yang lebih tinggi berarti kehilangan gesekan yang lebih halus dan lebih sedikit (PVC baru sekitar 150); C yang lebih rendah berarti kehilangan gesekan yang lebih kasar dan lebih banyak (besi tuang yang terkorosi dapat turun hingga 80–100).

Nama lain dari faktor C. Ini adalah nilai empiris, bukan kekasaran fisik yang diukur secara langsung — ini dikalibrasi sehingga persamaan Hazen-Williams cocok dengan head loss yang diamati untuk material dan usia pipa umum.

Pengurangan tekanan fluida, dinyatakan sebagai tinggi kolom fluida (meter atau kaki), yang disebabkan oleh gesekan terhadap dinding pipa saat mengalir. Ini adalah kuantitas yang dipecahkan secara langsung oleh hf.

Setiap pipa bertekanan yang mengalirkan air — saluran pasokan, saluran pipa bangunan, atau saluran irigasi. Persamaan Hazen-Williams berlaku khusus untuk air; ini tidak akurat untuk cairan lain karena faktor C dikalibrasi terhadap viskositas air.

Energi yang hilang karena gesekan ketika fluida bergerak melalui pipa, dinyatakan di sini sebagai kehilangan head. Ia bertambah seiring dengan panjang pipa dan laju aliran (kira-kira pangkat 1,852), dan menyusut tajam seiring bertambahnya diameter (hingga pangkat 4,87).

Head loss diubah menjadi satuan tekanan (kPa atau psi) melalui ΔP = ρ·g·hf, menggunakan massa jenis air. Kerugian fisiknya sama dengan kehilangan head, hanya dinyatakan dalam bentuk tekanan, bukan tinggi kolom yang setara — berguna untuk membandingkan tekanan pengenal pompa atau tekanan statis saluran suplai.

👥

Skenario

Contoh dalam kehidupan nyata

3 contoh nyata

🚿

Perancang pipa

Pipa suplai PVC 100 mm sepanjang 100 m

Laju aliran 10 L/s faktor C 130 Diameternya 100 mm Panjangnya 100 m

Pada kecepatan 10 L/s melalui pipa 100 mm sepanjang 100 m dengan C = 130 (nilai khas besi tuang atau PVC paruh baya), head loss sekitar 1,90 m — setara dengan penurunan tekanan 18,7 kPa (2,7 psi). Menggandakan panjangnya kira-kira akan menggandakan kerugian; meningkatkan diameter sejauh ini memiliki efek terbesar, karena D dipangkatkan 4,87.

🧱

Membandingkan bahan pipa

Jalan yang sama, faktor C berbeda

PVC (C = 150) Kehilangan head 1,46 m Cast iron (C = 130) Kehilangan kepala 1,90 m Pipa tua dan berkarat (C = 100) Kehilangan kepala 3,09 m

Dengan mempertahankan laju aliran, diameter, dan panjang yang konstan, penggantian pipa PVC baru (C = 150) ke pipa lama yang terkorosi (C = 100) akan meningkatkan head loss lebih dari dua kali lipat — dari 1,46 m menjadi 3,09 m. Inilah sebabnya mengapa sistem distribusi yang menua akan kehilangan tekanan seiring berjalannya waktu bahkan tanpa perubahan permintaan: bagian dalam pipa menjadi kasar dan C turun.

🔧

Bekerja mundur dari anggaran tekanan

Menyelesaikan laju aliran yang dimungkinkan oleh anggaran head-loss sebesar 1,9 m

Target kehilangan kepala 1,9 m faktor C 130 Diameternya 100 mm Panjangnya 100 m

Jika sistem hanya dapat menoleransi kehilangan head sebesar 1,9 m pada proses ini, tab Laju Aliran menunjukkan bahwa laju aliran dapat mencapai sekitar 10,0 L/dtk (158 GPM) sebelum kehilangan melebihi anggaran — kebalikan dari contoh pertama, yang mengonfirmasi bahwa kedua tab tersebut konsisten satu sama lain.

🔗

Referensi

Sitasi kalkulator ini

APA & MLA

Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.

APA

MLA

📄

Ulasan mendalam

Memahami Kalkulator Hazen-Williams

3 bab · 4 menit membaca

Persamaan Hazen-Williams adalah rumus yang pertama kali digunakan oleh para insinyur sipil dan perpipaan ketika mengukur ukuran pipa air atau memeriksa seberapa besar tekanan yang hilang akibat gesekan. Kalkulator ini menghitung head loss untuk laju aliran tertentu, faktor C, diameter, dan panjang — atau bekerja mundur untuk menemukan laju aliran yang dimungkinkan oleh target head loss.

Cara kerja Kalkulator Hazen-Williams

Kalkulator menggunakan bentuk SI dari persamaan Hazen-Williams, hf = 10,67 · L · Q^1,852 / (C^1,852 · D^4,87), dengan hf adalah head loss dalam meter, L adalah panjang pipa dalam meter, Q adalah laju aliran dalam meter kubik per detik, C adalah koefisien kekasaran, dan D adalah internal diameter dalam meter. Tab Head Loss memasukkan input Anda langsung ke rumus ini. Tab Laju Aliran secara aljabar membalikkannya — menyelesaikan Q dengan target hf — sehingga Anda dapat bekerja mundur dari anggaran tekanan, bukan maju dari laju aliran.

Persamaan ini bersifat empiris: Hazen dan Williams mengkalibrasinya berdasarkan pengukuran aliran pipa yang sebenarnya, bukan menurunkannya dari prinsip pertama, itulah sebabnya persamaan ini hanya berlaku untuk air pada suhu umum (kira-kira 5–25°C) dan aliran turbulen. Untuk fluida non-air, atau untuk aliran yang berada di luar kisaran viskositas normal air, persamaan Darcy-Weisbach yang lebih umum adalah alat yang tepat.

Masukan dan artinya

Laju aliran (Q) dimasukkan dalam liter per detik — skala yang sesuai untuk pipa pasokan perumahan dan komersial pada umumnya (kira-kira 0,5–30 L/s). Faktor C adalah koefisien kekasaran Hazen-Williams; gunakan tab Referensi Faktor C untuk memilih nilai realistis untuk bahan dan usia pipa Anda daripada hanya menebak-nebak. Diameter (D) adalah diameter dalam pipa dalam milimeter — bukan ukuran nominal yang tercetak pada pipa, yang dapat berbeda dari lubang dalam sebenarnya bergantung pada ketebalan dinding dan jadwalnya. Panjang (L) adalah total panjang lintasan dalam meter, diukur sepanjang pipa (bukan jarak garis lurus).

Dari jumlah tersebut, diameter memiliki pengaruh terbesar terhadap hasil, karena dipangkatkan ke 4,87 — mengurangi separuh diameter akan meningkatkan kehilangan head sekitar 29 kali lipat, semuanya sama. Laju aliran dan faktor C menskalakan kerugian hingga pangkat 1,852, sehingga peningkatan laju aliran sebesar 10% akan meningkatkan kerugian sekitar 19%.

Batasan dan kasus tepi

Persamaan Hazen-Williams hanya berlaku untuk air dalam aliran turbulen melalui pipa tertutup penuh — persamaan ini tidak boleh digunakan untuk cairan lain, untuk gas, untuk aliran saluran terbuka, atau untuk aliran laminar dengan kecepatan sangat rendah. Ia juga kehilangan akurasi di luar rentang kecepatan yang dikalibrasi (kira-kira 0,3–3 m/s / 1–10 ft/s adalah tipikal untuk desain distribusi air); untuk kecepatan yang jauh di luar rentang tersebut, atau untuk fluida non-air, gunakan persamaan Darcy-Weisbach, yang lebih umum namun memerlukan faktor gesekan dari grafik Moody atau persamaan Colebrook.

Angka penurunan tekanan yang dilaporkan kalkulator ini mengasumsikan kepadatan air standar (1000 kg/m³) dan gravitasi standar — angka ini tidak memperhitungkan perubahan ketinggian sepanjang aliran, kehilangan sambungan dan katup (kehilangan kecil), atau suhu air yang ekstrem. Untuk desain sistem lengkap, tambahkan kerugian kecil secara terpisah dan konsultasikan dengan teknisi berlisensi untuk hal apa pun yang penting bagi keselamatan.

❓

Pertanyaan

Pertanyaan umum

6 pertanyaan

Apa rumus Hazen-Williams?+

Merupakan persamaan empiris, hf = 10.67 · L · Q^1.852 / (C^1.852 · D^4.87) dalam satuan SI, yang memperkirakan head loss akibat gesekan pada pipa air dari laju aliran, kekasaran pipa (faktor C), diameter, dan panjang. Ini dikembangkan pada tahun 1906 dan tetap menjadi metode standar untuk mengukur pasokan air dan pipa ledeng.

Apa yang dimaksud dengan faktor C, dan bagaimana cara memilihnya?+

Faktor C adalah koefisien kekasaran Hazen-Williams — semakin tinggi berarti semakin halus dan semakin sedikit kehilangan gesekan. Gunakan tab Referensi Faktor C: pipa PVC atau plastik baru harganya sekitar 150, besi tuang baru sekitar 130, dan besi tuang yang lama, terkorosi, atau bersisik berat bisa turun hingga 80–100. Jika ragu, gunakan nilai yang lebih rendah (lebih kasar) untuk perkiraan konservatif dan terburuk.

Apakah kalkulator ini hanya berfungsi untuk air?+

Ya. Faktor C persamaan Hazen-Williams dikalibrasi secara khusus untuk air pada suhu tertentu dan aliran turbulen — faktor ini tidak akurat untuk cairan atau gas lain. Untuk fluida non-air, gunakan persamaan Darcy-Weisbach.

Apa bedanya dengan persamaan Darcy-Weisbach?+

Darcy-Weisbach adalah persamaan turunan fisika yang lebih umum yang dapat digunakan untuk fluida apa pun tetapi memerlukan faktor gesekan dari grafik Moody atau persamaan Colebrook. Hazen-Williams adalah jalan pintas empiris khusus untuk air yang hanya memerlukan satu koefisien kekasaran (C), sehingga lebih cepat diterapkan pada ukuran pipa air sehari-hari.

Satuan apa yang digunakan kalkulator?+

Laju aliran dimasukkan dalam liter per detik (L/s); diameter dalam milimeter (mm); panjang dalam meter (m); faktor C tidak berdimensi. Hasilnya — head loss — ditampilkan dalam meter, dengan penurunan tekanan setara dalam kPa dan psi. Pada tab Laju Aliran, laju aliran yang diselesaikan juga ditampilkan di GPM untuk referensi.

Bisakah saya menyelesaikan laju aliran alih-alih head loss?+

Ya — beralih ke tab Laju Aliran, masukkan target kehilangan tekanan bersama dengan faktor C, diameter, dan panjang, dan kalkulator secara aljabar membalikkan persamaan Hazen-Williams untuk menyelesaikan laju aliran yang akan menghasilkan kehilangan tekanan yang tepat.

Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.

Kalkulator Hazen-Williams

Pipa & aliran

Kehilangan kepala

Bandingkan skenario

Target head loss & pipa

Laju aliran

Faktor C yang khas berdasarkan bahan pipa

Cara menggunakan kalkulator ini

Masukkan laju aliran, faktor C, diameter, dan panjang

Baca kehilangan head dan penurunan tekanan

Atau selesaikan laju aliran yang dimungkinkan oleh kehilangan head target

Rumus dan metodologi

Kepercayaan, metodologi, dan sumber

Penjelasan istilah penting

Contoh dalam kehidupan nyata

Perancang pipa

Membandingkan bahan pipa

Bekerja mundur dari anggaran tekanan

Sitasi kalkulator ini

Memahami Kalkulator Hazen-Williams

Cara kerja Kalkulator Hazen-Williams

Masukan dan artinya

Batasan dan kasus tepi

Pertanyaan umum

Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover

Kalkulator Hazen-Williams

Pipa & aliran

Kehilangan kepala

Bandingkan skenario

Cara menggunakan kalkulator ini

Masukkan laju aliran, faktor C, diameter, dan panjang

Baca kehilangan head dan penurunan tekanan

Atau selesaikan laju aliran yang dimungkinkan oleh kehilangan head target

Rumus dan metodologi

Kepercayaan, metodologi, dan sumber

Penjelasan istilah penting

Contoh dalam kehidupan nyata

Sitasi kalkulator ini

Memahami Kalkulator Hazen-Williams

Cara kerja Kalkulator Hazen-Williams

Masukan dan artinya

Batasan dan kasus tepi

Pertanyaan umum

Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover

Jelajahi lebih lanjut

kalkulator terkait

Panduan & artikel