Lo sforzo di taglio dovuto alla viscosità del fluido e la forza di attrito sulla parete della condotta creano una resistenza al flusso, espressa come perdita di carico e indicata in metri (di condotta).
Il calcolo si esegue con la formula di Darcy-Weisbach/Colebrook, che ha la seguente forma:

• h: perdita di carico [m]
• f: fattore di attrito (adimensionale, dipende dalla rugosità della superficie e dal regime di flusso
• L: lunghezza di flusso [m]
• v: velocità di flusso [m/s]
• d: diametro di flusso (diametro interno della condotta) [m]
• g: accelerazione di gravità [m/s²]

La velocità di flusso [m/s] si calcola dalla portata e dalla sezione di flusso

• Q: portata [m³/s]
• d: diametro di flusso (diametro interno della condotta) [m]

Il fattore di attrito dipende dal regime di flusso: laminare (Re≤2000), turbolento (Re≥4.000) o transitorio.

Il regime di flusso è determinato dal numero di Reynolds:

• Re: numero di Reynolds, adimensionale
• ρ: densità [kg/m³]”
• v: velocità di flusso [m/s]
• d: diametro di flusso (diametro interno della condotta) [m]
• eta: viscosità dinamica [kg/m×s]

La viscosità dinamica (η) è una proprietà di un fluido, si misura in [kg/m*s] ed è dipendente dalla temperatura.

Per regime laminare:

Per regime turbolento (formula di Colebrook):

• ε: rugosità [m]
• Re: numero di Reynolds, adimensionale

Alcuni valori tipici di rugosità [m] per i principali materiali usati nella costruzione delle tubazioni:

Per il regime transitorio il fattore di attrito di Darcy non può essere calcolato con una precisione accettabile e l’algoritmo non si applica.

Nota: La perdita di pressione [kg/m×s o Pa] si calcola dalla perdita di carico con la formula: Δp = ρgh

• ρ: densità, [kg/m³]
• g: accelerazione di gravità. [m/s²]
• h: perdita di carico. [m]