Co to jest skok hydrauliczny?

Skok hydrauliczny to incydent, w którym szybko poruszający się płyn nagle wyskakuje w powietrze. Czyni to w przejściu od szybkiego do wolnego ruchu płynów. Z technicznego punktu widzenia jest to sytuacja, w której ruch wody zmienia się z nadkrytycznego na podkrytyczny, co oznacza, że ​​coś o wysokim poziomie masy krytycznej spotyka się z niższą masą krytyczną. Skok hydrauliczny często się zdarza, jeśli w dole znajduje się coś, co uniemożliwia przepływ wody.

W akwenach z przepływem otwartym kanałem często spotyka się skoki hydrauliczne. Jest to stan, w którym płyn spływa przewodem z wystarczającą ilością otwartego powietrza, aby grawitacja mogła oddziaływać na przepływ wody. Skoki nie występują zwykle w rurach lub w zwężonych obszarach przepływu wody, ponieważ nie ma wystarczającej ilości otwartego powietrza, aby stworzyć dla nich warunki.

Skok hydrauliczny może być ruchomy lub stojący. Różnorodność ruchów jest zwykle spotykana w szybko poruszających się zbiornikach wodnych, takich jak rzeki. Stojące skoki hydrauliczne są powszechne w wodzie stojącej lub prawie stojącej, na przykład w jeziorach. Kiedy jest w ruchu, nazywa się to po prostu skokiem hydraulicznym, podczas gdy wersja stojąca nazywa się skokiem hydraulicznym w przejściu.

Kiedy następuje skok hydrauliczny, głębokość wody szybko się zmienia. Aby skompensować tę zmianę, turbulencja w wodzie wzrośnie. Zasadniczo jest to nagły wzrost energii, po którym następuje dramatyczny spadek.
Równania mogą służyć do przewidywania skoku hydraulicznego. Mogą być przydatne w sytuacjach, w których pożądany jest skok. Na przykład inżynier może użyć skoku, aby zmniejszyć ciśnienie w punkcie przejściowym dla wody, zmniejszając w ten sposób uszkodzenia basenów i innych konstrukcji używanych do kierowania ruchem wody.

Istnieją również warunki, w których skoki hydrauliczne mogą spowodować uszkodzenia. Należą do nich obszary, na których należy unikać erozji gleby. Mogą również utrudniać rozwój ryb, od uniemożliwienia przejścia do spowodowania śmierci.
Utrudnienia, które prowadzą do skoku hydraulicznego, różnią się bardzo składem i tworzeniem. Zatory wykonane przez ludzi mogą obejmować mosty, tamy lub inne fizyczne bariery, takie jak konstrukcje cementowe lub bloki mające na celu zmianę przepływu wody. Mogą być również spowodowane zjawiskami naturalnymi, takimi jak zmiana szerokości przewodu spowodowana erozją lub innymi podobnymi zdarzeniami. Skok może być również spowodowany tarciem w przewodzie dla przepływu wody.