Kas ir atvērtā kanāla plūsma?

Atvērta kanāla plūsma ir stāvoklis, kad šķidrumam, kas plūst cauri cauruļvadam, ir brīva virsma, uz kuras vienīgais spiediens ir gravitācija. Būtībā plūsmu tikai daļēji ieskauj robežas. Vēl viena šāda veida plūsmas īpašība ir tā, ka tā bieži ir pakļauta izmaiņām no ārējās vides iedarbības dēļ brīvā dabā. To sauc arī par brīvo gravitācijas plūsmu. Termins tiek lietots hidraulikas jomā.

Daudzos gadījumos atvērtā kanāla plūsma iet cauri cauruļvadam, un nekas to fiziski netraucē. Tas var ietvert dabiskas ūdenstilpes, piemēram, upes un strauti. Šis termins var attiekties arī uz caurulēm, kas ir tikai daļēji piepildītas ar ūdeni, jo daļai plūsmas ir brīva virsma.

Ir vairāki dažādi atvērto kanālu plūsmas veidi, no kuriem katram ir atbilstošs pretstats. Piemēram, pastāv vienmērīga plūsma, kurai raksturīgas dziļuma izmaiņas, un nestabila plūsma, kas ir stāvoklis, kad dziļums mainās atkarībā no vides dispersijas. Citi veidi ietver vienmērīgu un nevienmērīgu plūsmu, no kuriem pirmais ir nemainīgs plūsmas dziļums, ko mēra konkrētai kanāla daļai, un otrais uzrāda lielāku dziļuma novirzi tajā pašā attālumā. Ir arī pakāpeniski mainīgas plūsmas, kurās dziļums lēnām mainās garā kanāla garumā, un strauji mainīga plūsma, kur izmaiņas notiek īsākā attālumā.

Var atšķirties arī atvērtā kanāla plūsmas atrašanās vieta. Virsmas plūsma ir jebkura šķidruma kustība pa cauruļvadiem virs zemes. Zemes plūsma ir šķidrums, kas pārvietojas zem zemes virsmas.
Notekūdeņi un ūdens ir divi šķidrumi, kas visbiežāk sastopami atvērtā kanāla plūsmā. Daudzos gadījumos ūdens atklātos kanālos tiek izvadīts uz augiem, kur to var attīrīt, vai uz vietām, kur to var izmest. Šo plūsmas veidu parasti izmanto arī, lai piegādātu ūdeni labībai vai liellopiem.

Atvērtā kanāla plūsmas pretstats ir cauruļu plūsma. Tas ir stāvoklis, kad plūsma ir pilnībā slēgta. Parasti tas atrodas caurulē, kas ir pilnībā piepildīta.
Inženieri parasti mēra ūdens plūsmu caur dažādiem cauruļvadiem, lai spriestu par sistēmas efektivitāti, apstrādātā ūdens daudzumu un plānotu apkopi. Atšķirībā no cauruļu plūsmas, nav iespējams izmērīt atvērtā kanāla plūsmu, mērot spiedienu. Šī iemesla dēļ to bieži mēra ar īpašiem radariem vai ultraskaņas ierīcēm.