Гидравлический прыжок — это случай, когда быстро движущаяся жидкость внезапно выбрасывается в воздух. Это происходит при переходе от быстрого к медленному движению жидкости. С технической точки зрения, это когда движение воды меняется со сверхкритического на субкритическое, то есть когда что-то с высоким уровнем критической массы встречается с более низкой критической массой. Гидравлический скачок часто происходит, если ниже по течению есть что-то, что препятствует потоку воды.
Часто можно обнаружить гидравлические скачки в водоемах с открытым каналом. Это состояние, при котором жидкость течет по каналу с достаточным количеством открытого воздуха, чтобы гравитация могла воздействовать на воду. поток. Скачки, как правило, не обнаруживаются в трубном потоке или суженных участках водного потока, потому что для них недостаточно открытого воздуха.
Гидравлический прыжок может быть в движении или стоя. Разнообразие движений обычно встречается в быстро движущихся водоемах, таких как реки. Стоячие гидравлические прыжки распространены в стоячей или почти стоячей воде, например, в озерах. Когда он движется, это просто называется гидравлическим прыжком, а стоячая версия называется гидравлическим прыжком в переходе.
Когда происходит гидравлический прыжок, глубина воды быстро меняется. Чтобы компенсировать это изменение, в воде будет увеличиваться турбулентность. По сути, это внезапное увеличение энергии, за которым следует резкий спад.
Уравнения можно использовать для прогнозирования гидравлического прыжка. Они могут быть полезны в ситуациях, когда желательно иметь прыжок. Например, инженер может использовать прыжок, чтобы уменьшить давление в точке перехода воды, тем самым уменьшив повреждение бассейнов и других конструкций, которые используются для направления движения воды.
Существуют также условия, при которых гидравлические прыжки могут привести к повреждению. К ним относятся участки, где необходимо избегать эрозии почвы. Они также могут препятствовать продвижению рыбы, от предотвращения прохода до смерти.
Препятствия, которые приводят к гидравлическому прыжку, сильно различаются по составу и созданию. Блокировки, сделанные людьми, могут включать мосты, дамбы или другие физические барьеры, такие как цементные конструкции или блоки, предназначенные для изменения потока воды. Они также могут быть вызваны естественными явлениями, такими как изменение ширины трубопровода, вызванное эрозией или другими подобными явлениями. Скачок также может быть вызван трением в канале для потока воды.
