Поток в открытом канале – это состояние, при котором жидкость, текущая по трубопроводу, имеет свободную поверхность, на которую действует только гравитация. В сущности, поток лишь частично окружен границами. Еще одна характеристика этого типа потока заключается в том, что он часто подвержен изменениям из-за воздействия внешней среды из-за воздействия открытого воздуха. Он также известен как свободный гравитационный поток. Этот термин используется в области гидравлики.
Во многих случаях поток в открытом канале проходит по трубопроводу, которому ничто не препятствует физически. Это могут быть естественные водоемы, такие как реки и ручьи. Термин также может применяться к трубам, которые лишь частично заполнены водой, так как часть потока имеет свободную поверхность.
Существует несколько различных видов течений в открытых каналах, каждый из которых имеет соответствующую противоположность. Например, существует стационарное течение, характеризующееся отсутствием изменений глубины, и нестационарное течение, при котором глубина изменяется в зависимости от изменений в окружающей среде. Другие типы включают равномерный и неравномерный поток, из которых первый представляет собой постоянную глубину потока, измеренную для определенной части канала, а второй показывает большую изменчивость глубины на одном и том же расстоянии. Существуют также плавно изменяющиеся потоки, при которых глубина изменяется медленно на большой длине русла, и быстро изменяющиеся потоки, при которых изменения происходят на более коротком расстоянии.
Расположение потока в открытом русле также может быть разным. Поверхностный поток — это любое движение жидкости по каналам над землей. Подземный сток – это жидкость, движущаяся под поверхностью земли.
Сточные воды и вода являются двумя жидкостями, наиболее часто встречающимися в потоке открытого русла. Во многих случаях вода в открытых каналах направляется к растениям, где ее можно очистить, или к местам, где ее можно сбросить. Этот тип потока также часто используется для доставки воды сельскохозяйственным культурам или крупному рогатому скоту.
Противоположностью потока в открытом канале является поток в трубе. Это состояние, при котором поток полностью закрыт. Обычно он находится в полностью заполненной трубе.
Инженеры обычно измеряют расход воды через различные трубопроводы, чтобы оценить эффективность системы, количество обрабатываемой 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 специальными радарами или ультразвуковыми приборами.
