Przepływ krytyczny (koryto otwarte)

Energia wlasciwa strumienia.png

Przepływ krytyczny w korycie otwartym to przepływ, który odbywa się z taką głębokością, że energia właściwa strumienia jest minimalna.

Energia właściwa strumienia jest sumą jego energii potencjalnej oraz energii kinetycznej. W hydraulice koryt otwartych energia potencjalna związana jest z głębokością przepływu i nazywana jest wysokością ciśnienia. Natomiast energia kinetyczna nazywana jest wysokością prędkości.

gdzie jest średnią prędkością przepływu w przekroju, a jest przyspieszeniem ziemskim, natężeniem przepływu, a czynną powierzchnią przekroju koryta, w którym odbywa się przepływ.

Przy każdej głębokości strumienia innej niż głębokość krytyczna jego energia właściwa będzie wyższa od minimalnej. Jeśli głębokość strumienia

  • mamy do czynienia z przepływem spokojnym, dla którego liczba Froude’a
  • a jeśli natomiast będzie to przepływ rwący, dla którego

Głębokość krytyczną obliczyć można z warunku

Ponieważ szerokość przekroju możemy zapisać popularną postać warunku ruchu krytycznego:

W przypadku koryt o przekroju prostokątnym mamy i możemy obliczyć głębokość krytyczną z wzoru:

BibliografiaEdytuj

  • Jerzy Sawicki: Przepływy ze swobodną powierzchnią. PWN, 1998. (pol.)
  • Ryszard Rogala, Jerzy Machajski, Wojciech Rędowicz: Hydraulika stosowana. Przykłady obliczeń. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, 1991. (pol.)

Linki zewnętrzneEdytuj