圧力損失

圧力損失とは、管内を流れる液体が、管の壁面で働くエネルギー損失のことである。これは大きく流体と管壁の間に生じる管摩擦から引き起こされる圧力損失、管路形状による渦が発生することで引き起こされる圧力損失がある。

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理想流体で考えるとき、ベルヌーイの式にエネルギー損失ΔPが加わり下記の通りに表すことができる。

常識の両辺をρgで割ることでヘッド（水頭）hを導入すると、下記の通りに表すことができる。なお、ヘッド（水頭）とは、ゲージ圧で表した場合、管内の圧力により流体を持ち上げる高さを表すことができる。

ダルシーワイスバッハの式によって損失水頭Δhを下記の通りに表される。管摩擦係数（管摩擦損失係数）λは配管粗さとレイノルズ数の関数で表現される。

円管内の流体のレイノルズ数Reによって管摩擦係数λが左右される。

また管内表面の粗さによってもλは変わる。ブラジウスの式では、3,000＜レイノルズ数Re＜80,000の条件下でλ＝0.3164Re^-0.25で表されている。

エルボ、ティー、レデューサなどの継ぎ手、管路の入口・出口、バルブなどの圧力損失Δh（損失水頭）は、動圧1/2xρU²に損失係数ζを乗じて計算される。管路入口では、エッジのrにより異なるが、エッジにrがない場合で損失係数は0.5となり、rの影響により損失係数は0.5より小さくなる。

損失係数ζを用いる代わりに、相当長Ｌ_Eを用いて表現することもある。

配管の圧力損失ΔP(全圧の損失)は、直管部分(長さL)、曲がり部、フィッティング、バルブ、配管入口/出口などの損失(損失係数ζ)、およびエレベーション差(H)による水頭圧の変化の和で、次式のように表される。