Сверхкритический поток

Сверхкритическое течение — это течение , скорость которого превышает скорость волны . Аналогичным условием в газовой динамике является сверхзвуковая скорость .

Согласно терминам гражданского строительства, сверхкритический поток определяется следующим образом: Поток, при котором глубина канала меньше критической глубины, скорость потока больше критической скорости и уклон канала также больше критического угла наклона, называется сверхкритическим течением.

Информация распространяется со скоростью волны. Это скорость, с которой волны распространяются от гальки, брошенной в озеро. Скорость потока – это скорость, с которой движется лист в потоке. Если гальку бросить в сверхкритический поток, то вся рябь будет двигаться вниз по течению, тогда как в докритическом потоке часть будет двигаться вверх по течению, а часть - вниз по течению. Только в сверхкритических течениях могут возникать гидравлические скачки ( расточки ). В гидродинамике переход от одного поведения к другому часто описывается безразмерной величиной , причем переход происходит всякий раз, когда это число становится меньше или больше единицы. Одним из этих чисел является число Фруда :

• $Fr\ {\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ {\frac {U}{\sqrt {gh}}},$

где

• U = скорость потока
• g = ускорение свободного падения (9,81 м/с² или 32,2 фута/с²)
• h = глубина потока относительно дна канала

Если $Fr<1$, назовем течение докритическим ; если $Fr>1$, мы называем течение сверхкритическим . Если $Fr\approx 1$, это критично .

См. также

• Сверхкритическая жидкость
• Сверхкритический и докритический поток
• сверхзвуковой
• Гиперзвуковой
• Звуковая черная дыра

Ссылки

Гидравлика потока в открытом канале: Введение. Физическое моделирование гидравлики Шансон, Юбер (1999)