Гидравлический прыжок

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гидравлический прыжок — явление резкого скачкообразного повышения уровня воды в открытом русле при переходе потока жидкости из так называемого бурного состояния в спокойное[1].

Гидравлический прыжок на дамбе на реке Бердекин

Гидравлический прыжок наблюдается, например, при вытекании потока воды из-под плотины, установленной на реке. В этом случае в самом начале русла, следующего за плотиной, уровень воды понижен, а на некотором расстоянии от плотины он повышается.

Гидравлический прыжок иллюстрирует механизм действия такого астрофизического объекта, как белая дыра.

Механизм возникновения гидравлического прыжка[править | править код]

Гидравлический прыжок можно рассматривать как остановившуюся волну перемещения. Если находящийся в бурном состоянии поток внезапно преградить, то уровень воды перед преградой резко повысится. При этом создаётся волна, которая распространется вверх по течению (обратная положительная волна); высота и скорость её перемещения будут постепенно уменьшаться вверх по течению.

Классификация гидравлических прыжков[править | править код]

Виды гидравлических прыжков: a) волнистый, b) совершенный, c) поверхностный

В зависимости от условий, при которых возникают гидравлические прыжки, они могут быть разделены на следующие виды:

  • совершенный, или донный, — наблюдается при отсутствии стеснения русла по вертикали, например в виде уступа дна; при этом заметно выражены поверхностный валец с обратным направлением скорости у свободной поверхности и зона поступательно движущейся жидкости;
  • несовершенный, или волнистый, — представлен рядом последовательных постепенно затухающих волн; поверхностный валец отсутствует;
  • подпёртый — так же как и совершенный, имеет развитый поверхностный валец, но подпирается с низовой стороны стенкой или выступом дна;
  • поверхностный — поступательно перемещающаяся часть потока сосредоточена в поверхностной зоне, а валец с обратным направлением скоростей — в придонной части.

Уравнение гидравлического прыжка[править | править код]

Расчёт уравнения гидравлического прыжка осуществил в 1838 г. французский учёный Жан-Батист Беланже.

Примечания[править | править код]

Видеоурок: гидравлический прыжок

Литература[править | править код]

  • Штеренлихт Д. В. Гидравлика: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 640 с. — 28 000 экз.