Co je tok otevřeného kanálu?

Tok otevřeného kanálu je stav, při kterém kapalina protékající potrubím má volný povrch, na kterém je jediným tlakem gravitace. V podstatě je tok obklopen jen částečně hranicemi. Další charakteristikou tohoto typu toku je to, že je často vystaveno změnám z vnějšího prostředí v důsledku vystavení čerstvému ​​vzduchu. To je také známé jako volný gravitační tok. Tento termín se používá v oblasti hydrauliky.

V mnoha případech prochází tok otevřeného kanálu potrubím, aniž by jej fyzicky bránil. To může zahrnovat přírodní vodní útvary, jako jsou řeky a potoky. Tento termín se může vztahovat také na trubky, které jsou naplněny vodou pouze částečně, protože část toku má volný povrch.

Existuje několik různých druhů toku otevřeného kanálu, z nichž každý má odpovídající opak. Například existuje stálý tok, který je charakterizován žádnými změnami hloubky, a nestabilní tok, což je stav, kdy se hloubka mění podle rozptylů v prostředí. Jiné typy zahrnují rovnoměrný a nestejnoměrný tok, z nichž první je konstantní hloubkou toku měřenou pro specifickou část kanálu a druhý zobrazuje větší rozptyl hloubky ve stejné vzdálenosti. Existují také postupně proměnlivé toky, ve kterých se hloubka pomalu mění po dlouhé délce kanálu a rychle se měnící tok, kde ke změnám dochází v kratší vzdálenosti.

Umístění toku otevřeného kanálu se také může lišit. Povrchový tok je jakýkoli pohyb kapaliny potrubím nad zemí. Zemní tok je kapalina, která se pohybuje pod zemským povrchem.

Odpadní voda a voda jsou dvě tekutiny nejčastěji se vyskytující v toku otevřeného kanálu. V mnoha případech je voda v otevřených kanálech vedena k rostlinám, kde může být čištěna nebo k místům, kde může být odstraněna. Je také běžné používat tento typ toku k dodávání vody plodinám nebo skotu.

Opakem toku otevřeného kanálu je tok potrubí. Toto je stav, kdy je tok zcela uzavřen. Obvykle se nachází v potrubí, které je zcela plné.

Pro inženýry je běžné měřit průtok vody různými kanály, aby posoudili účinnost systému, množství zpracované vody a naplánovali údržbu. Na rozdíl od průtoku potrubí není možné měřit průtok otevřeného kanálu měřením tlaku. Z tohoto důvodu se často měří pomocí speciálních radarových nebo ultrazvukových zařízení.