比重量
流体力学や水理学において、水などの流体の持つ単位体積当たりのエネルギーを比重量で割った値を水頭(Hydraulic head) またはヘッドという。 一様な重力のもとでの非粘性・非圧縮流体の定常な流れにおいて、流線上での単位体積当たりの流体のエネルギーは、
1 2 ρ v 2 + p + ρ g z {\displaystyle {\frac {1}{2}}\rho v^{2}+p+\rho gz} =一定 (ベルヌーイの定理)
で表されるから、これを比重量 ρ g {\displaystyle \rho g} で割ると、
v 2 2 g + p ρ g + z {\displaystyle {\frac {v^{2}}{2g}}+{\frac {p}{\rho g}}+z} =一定 (ベルヌーイの定理の水頭による表現)
が得られる。
第1項を速度水頭: h = v 2 2 g {\displaystyle h={\frac {v^{2}}{2g}}} ( v {\displaystyle v} は流体の平均速さ)
第2項を圧力水頭: h = p γ = p ρ g {\displaystyle h={\frac {p}{\gamma }}={\frac {p}{\rho g}}} ( p {\displaystyle p} は流体の圧力)
第3項を位置水頭: h = z {\displaystyle h=z} ( z {\displaystyle z} は流体の高さ)
という。