速度水頭とは？
速度水頭（velocity head）とは、流体が持つ全エネルギーのうち「運動」に由来する部分を、流体柱の高さ（水頭）に換算して表したものです。ベルヌーイの式を構成する3つの項のひとつで、圧力水頭・位置水頭とともに用いられます。速度水頭を求めると、流れのエネルギーのうちどれだけが運動エネルギーなのかが分かるため、配管径の選定やポンプ系統の解析、損失水頭（主損失・副次損失）の見積もりに欠かせません。
この計算ツールの使い方
流体の流速を毎秒メートル（m/s）で入力し、重力加速度を入力します（地球上の標準値は 9.81 m/s²）。入力すると、速度水頭が流体柱の高さ（メートル）で即座に表示されます。速度水頭は流速と重力加速度だけで決まるため、結果は流体の密度には依存しません。
計算式の解説
速度水頭を求める式は次のとおりです。
$$h_v = \frac{\text{Velocity}^{2}}{2 \cdot \text{Gravity}}$$
ここで v は平均流速、g は重力加速度です。流速が2乗で効いてくるため、流れが速くなると水頭は急激に増加します。たとえば流速が2倍になれば、速度水頭は4倍になります。分母の \(2g\) は、単位重量あたりの運動エネルギーを長さ（高さ）の単位へ換算する役割を果たします。
計算例
地球上（g = 9.81 m/s²）で、水が配管内を 3 m/s で流れている場合を考えます。すると $$h_v = \frac{3^{2}}{2 \times 9.81} = \frac{9}{19.62} = 0.4587 \text{ メートル}$$ となります。つまり、この流れている水は、高さ約 0.46 m の流体柱に相当する運動エネルギーを持っているということです。
よくある質問（FAQ）
流体の種類によって速度水頭は変わりますか？ いいえ。速度水頭は流速と重力加速度だけで決まります。そのため、同じ速度であれば水・油・空気のいずれでも、それぞれの流体柱の高さ（メートル）としての速度水頭は同じになります。
結果の単位は何ですか？ 流速を m/s、g を m/s² で入力した場合は、流体柱のメートルになります。米国式単位（US単位）を使う場合は、流速を ft/s、g を 32.174 ft/s² として、結果はフィート（ft）で得られます。
速度水頭はなぜ重要なのですか？ ベルヌーイの式に組み込まれるほか、副次損失（継手やバルブなどによる損失）の計算にも使われます。これらの損失は多くの場合、損失係数に速度水頭を掛けた形で表されます。
