Was ist ein offener Kanalfluss?
Ein offener Kanalfluss ist ein Zustand, bei dem Flüssigkeit, die durch eine Leitung fließt, eine freie Oberfläche hat, auf der der einzige Druck die Schwerkraft ist. Im Wesentlichen ist die Strömung nur teilweise von Grenzen umgeben. Ein weiteres Merkmal dieser Art von Strömung ist, dass sie sich aufgrund der Exposition gegenüber der Luft häufig gegenüber der äußeren Umgebung ändert. Es ist auch als freier Schwerkraftfluss bekannt. Der Begriff wird im Bereich der Hydraulik verwendet.
In vielen Fällen läuft der offene Kanalfluss durch eine Leitung, ohne dass er physikalisch behindert wird. Dies kann natürliche Gewässer wie Flüsse und Bäche einschließen. Der Begriff kann auch für Rohre gelten, die nur teilweise mit Wasser gefüllt sind, da ein Teil der Strömung eine freie Oberfläche hat.
Es gibt verschiedene Arten des offenen Kanalflusses, von denen jede ein entsprechendes Gegenteil aufweist. Zum Beispiel gibt es eine konstante Strömung, die sich durch keine Tiefenänderungen auszeichnet, und eine instationäre Strömung, bei der sich die Tiefe aufgrund von Abweichungen in der Umgebung ändert. Andere Arten umfassen eine gleichmäßige und eine ungleichmäßige Strömung, von denen die erstere eine konstante Strömungstiefe ist, die für einen bestimmten Abschnitt eines Kanals gemessen wird, und die letztere eine größere Tiefenvarianz über dieselbe Entfernung zeigt. Es gibt auch allmählich variierende Strömungen, bei denen sich die Tiefe über eine lange Länge des Kanals langsam ändert, und schnell variierende Strömungen, bei denen Änderungen innerhalb einer kürzeren Entfernung auftreten.
Der Ort des offenen Kanalflusses kann ebenfalls unterschiedlich sein. Oberflächenströmung ist jede Bewegung von Flüssigkeit durch Leitungen über dem Boden. Der Bodenstrom ist eine Flüssigkeit, die sich unter der Erdoberfläche bewegt.
Abwasser und Wasser sind die beiden Flüssigkeiten, die am häufigsten in offenen Kanälen vorkommen. In vielen Fällen wird Wasser in offenen Kanälen zu Pflanzen geleitet, wo es gereinigt werden kann, oder zu Stellen, an denen es verworfen werden kann. Es ist auch üblich, diese Art von Strömung zu verwenden, um Getreide oder Vieh mit Wasser zu versorgen.
Das Gegenteil von offener Kanalströmung ist Rohrströmung. Dies ist ein Zustand, in dem der Fluss vollständig umschlossen ist. Es befindet sich normalerweise in einem Rohr, das vollständig gefüllt ist.
Es ist üblich, dass Ingenieure den Wasserdurchfluss durch verschiedene Leitungen messen, um die Effizienz des Systems, die Menge des aufbereiteten Wassers und die Planung der Wartung zu beurteilen. Im Gegensatz zum Rohrdurchfluss ist es nicht möglich, den Durchfluss offener Kanäle durch Messen des Drucks zu messen. Aus diesem Grund wird es häufig mit speziellen Radar- oder Ultraschallgeräten gemessen.