Pojęcie ruchu krytycznego

Pojęcia ruchu krytycznego Do ich zdefiniowania wykorzystywane jest pojęcie linii energii, znane z teorii równania  Bernouliego. Dla linii prądu biegnącej wzdłuż swobodnej powierzchni, piezometryczna linia energii  znajduje się na wysokości E ponad dnem: Jest to miara energii mechanicznej strumienia i wyraża wysokość prędkości oraz wysokość  położenia. Po wyznaczeniu prędkości przez wydatek oraz pola przekroju jako funkcji głębokości  otrzymamy: Dla stałego wzniesienia linii energii, ale zmiennego wydatku powyższa równość po wyznaczeniu z  niej Q przyjmuje postać: Różniczkując oba te równania po dH (oraz uwzględniając zależność, że dS/dH=B i Q=S*V)  otrzymujemy za każdym razem identyczne warunki: Głębokość, dla której spełniona jest ta równość, nazywana jest głębokością krytyczną zaś przepływ  odbywający się z taką głębokością- przepływem krytycznym. Spełniona jest w nim zależność, że  dla Q=const energia osiąga minimum, a przy E=const wydatek jest maksymalny. Głębokość  krytyczną dla przepływu w kanale wyznacza się z powyższego równania, podstawiając S=B*H: A zastępując Q=S*V otrzymamy wyrażenie na prędkość krytyczną. W zależności od tych dwóch  parametrów, możemy określić dowolny przepływ. Jeżeli odbywa się on z prędkością mniejszą od  krytycznej, to mamy do czynienia z ruchem spokojnym (nadkrytycznym). W przeciwnym razie  występuje ruch rwący (podkrytyczny). W ruchu nadkrytycznym głębokość jest większa od krytycznej. Główną część energii  stanowi energia potencjalna związana z wzniesieniem ponad dno. W przypadku ruchu  podkrytycznego maleje udział energii potencjalnej, a główną rolę odgrywa wysokość  energii kinetycznej związana z prędkością cieczy. Document Outline Pojęcia ruchu krytycznego ... zobacz całą notatkę