Что такое поток открытых каналов?

Поток в открытом канале - это состояние, при котором жидкость, протекающая через трубопровод, имеет свободную поверхность, на которую действует только гравитационное давление. По сути, поток лишь частично окружен границами. Другой характеристикой этого типа потока является то, что он часто подвержен изменениям со стороны внешней среды из-за воздействия открытого воздуха. Это также известно как свободный поток силы тяжести. Термин используется в области гидравлики.

Во многих случаях поток через открытый канал проходит через канал, и ничто не может его физически затруднить. Это может включать в себя природные водоемы, такие как реки и ручьи. Термин может также применяться к трубам, которые только частично заполнены водой, поскольку часть потока имеет свободную поверхность.

Существует несколько различных типов потока открытых каналов, каждый из которых имеет соответствующую противоположность. Например, существует устойчивый поток, который характеризуется отсутствием изменений в глубине, и неустановившийся поток, который является условием, при котором глубина изменяется в соответствии с изменениями в окружающей среде. Другие типы включают в себя равномерный и неоднородный поток, из которых первый представляет собой постоянную глубину потока, измеренную для конкретной части канала, а последний показывает большую дисперсию глубины на том же расстоянии. Есть также постепенно изменяющиеся потоки, в которых глубина медленно изменяется по большой длине канала и быстро изменяющийся поток, где изменения происходят в пределах более короткого расстояния.

Расположение потока открытого канала также может отличаться. Поверхностный поток - это любое движение жидкости по каналам над землей. Земной поток - это жидкость, которая движется ниже поверхности земли.

Сточные воды и вода - две жидкости, наиболее часто встречающиеся в потоке открытого канала. Во многих случаях вода в открытых каналах направляется к растениям, где она может быть очищена, или к местам, где ее можно выбросить. Также распространено использование этого типа потока, чтобы доставить воду зерновым культурам или крупному рогатому скоту.

Противоположностью потока открытого канала является поток в трубе. Это условие, когда поток полностью закрыт. Обычно он находится в трубе, которая полностью заполнена.

Инженеры обычно измеряют расход воды через различные трубопроводы, чтобы оценить эффективность системы, количество обработанной воды и спланировать техническое обслуживание. В отличие от потока в трубе, невозможно измерить поток в открытом канале путем измерения давления. По этой причине его часто измеряют с помощью специальных радарных или ультразвуковых приборов.