Co to jest skok hydrauliczny?

Skok hydrauliczny to incydent, w którym szybko poruszający się płyn nagle wyskakuje w powietrze. Robi to w przejściu od szybkiego do wolnego ruchu płynu. Z technicznego punktu widzenia następuje zmiana ruchu wody z nadkrytycznej na podkrytyczną, kiedy coś o wysokim poziomie masy krytycznej napotyka niższą masę krytyczną. Skok hydrauliczny często zdarza się, jeśli jest coś za prądem, co uniemożliwia przepływ wody.

Często występują skoki hydrauliczne w zbiornikach wodnych z przepływem otwartym kanałem. Jest to stan, w którym płyn spływa kanałem z wystarczającą ilością otwartego powietrza, aby grawitacja mogła oddziaływać na przepływ wody. Skoki nie występują zwykle w przepływie rur lub w ograniczonych obszarach przepływu wody, ponieważ nie ma wystarczającej ilości otwartego powietrza, aby stworzyć dla nich warunki.

Skok hydrauliczny może być ruchomy lub stojący. Różnorodność ruchów zwykle występuje w szybko poruszających się zbiornikach wodnych, takich jak rzeki. Stojące skoki hydrauliczne są powszechne w wodzie stojącej lub prawie nieruchomej, na przykład w jeziorach. Gdy się porusza, nazywa się to po prostu skokiem hydraulicznym, podczas gdy wersja stojąca nazywa się skokiem hydraulicznym w przejściu.

Gdy następuje skok hydrauliczny, głębokość wody zmienia się szybko. Aby zrekompensować tę zmianę, w wodzie wzrosną turbulencje. Zasadniczo jest to nagły wzrost energii, po którym następuje gwałtowny spadek.

Równań można użyć do przewidzenia skoku hydraulicznego. Mogą być przydatne w sytuacjach, w których pożądany jest skok. Na przykład inżynier może użyć skoku, aby zmniejszyć ciśnienie w punkcie przejścia dla wody, zmniejszając w ten sposób uszkodzenia basenów i innych konstrukcji, które służą do kierowania ruchem wody.

Istnieją również warunki, w których skoki hydrauliczne mogą powodować uszkodzenia. Obejmują one obszary, w których należy unikać erozji gleby. Mogą również utrudniać rozwój ryb, zapobiegając przepływowi, powodując śmierć.

Przeszkody, które prowadzą do skoku hydraulicznego, różnią się znacznie pod względem składu i tworzenia. Blokady dokonywane przez ludzi mogą obejmować mosty, tamy lub inne fizyczne bariery, takie jak konstrukcje cementowe lub bloki mające na celu zmianę przepływu wody. Mogą być również spowodowane przez naturalne zdarzenia, takie jak zmiana szerokości przewodu spowodowana erozją lub innymi podobnymi zdarzeniami. Skok może być również spowodowany tarciem w kanale przepływu wody.