Kanalströmning
 |
Den här artikelnbehöverkällhänvisningarför att kunnaverifieras.(2020-02) Åtgärda genom att lägga till pålitliga källor (gärna som fotnoter). Uppgifter utan källhänvisning kanifrågasättasoch tas bort utan att det behöver diskuteras pådiskussionssidan. |
Kanalströmninginnebär analys och beräkningar av hurfluider(främstvatten) rör sig ikanaler,öppna dikenoch naturligavattendrag.Till skillnad frånrörströmningen,så kännetecknas kanalströmningen av enfri vattenyta,där det alltid råderatmosfärstryck.Dethydrostatiska trycketär alltså per definition noll vid den fria vattenytan, vilket underlättar analysen. Å andra sidan innebär den fria vattenytan att den våta tvärsnittsarean varierar medflödet,vilket innebär att kanalströmningsproblemen blir mer komplexa.
Då kanalströmning ofta har många komplexaströmningsförlusterjämfört medrörströmning,används ofta förenklade flödesekvationer i problemlösningen. Ofta kanMannings formelanvändas, men den är bara tillämplig i enbestämmande sektion.Annars kanstegmetodeneller dendirekta stegmetodenanvändas, så länge man befinner sig inom sammaströmningstillstånd.Vid en övergång mellan olika strömningstillstånd, måste dockrörelsemängdekvationentillämpas.
Det finns flera olika metoder framtagna, för att kunnamätadet aktuellaflödeti fält, till exempel olika typer avöverfallsvärn.
Strömningstillstånd
[redigera|redigera wikitext]Till skillnad från rörströmningen, så kan man inom kanalströmningen lugnt utgå ifrån att all strömning i praktiken ärturbulentunderhydrauliskt råabetingelser. Här gäller det istället att bestämma huruvida strömningen ärsuperkritisk,kritiskellersubkritisk,vilket görs med hjälp avFroudes tal.Strömningstillståndet avgör hur eventuella störningar sprids i vattensystemet (se tabell).
| Strömningstillstånd | Froudes tal | Störningskälla och spridningsriktning | Vattendjup | Fall | Hastighet | Flöde |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Subkritisk strömning | Fr < 1 | Nerströms, sprids uppåt | y >yk | I <Ik | v <vk | q <qk |
| Kritisk strömning | Fr = 1 | Stillastående våg | y =yk | I =Ik | v =vk | q =qk |
| Superkritisk strömning | Fr > 1 | Uppströms, sprids neråt | y <yk | I <Ik | v >vk | q >qk |
Då denspecifika energinnår sin lägsta punkt vid kritisk strömning, är inteenergiekvationentillämplig i denna övergångszon. Istället fårrörelsemängdekvationentillämpas när strömningen övergår från subkritisk till superkritisk eller vice versa.
Se även
[redigera|redigera wikitext]Externa länkar
[redigera|redigera wikitext]
Wikimedia Commons har media som rörKanalströmning.