التدفق فوق الحرج

التدفق فوق الحرج هو تدفق تكون سرعته أكبر من سرعة الموجة . والحالة المماثلة في ديناميكا الغازات هي السرعة فوق الصوتية .

بحسب موقع مصطلحات الهندسة المدنية، يُعرَّف التدفق فوق الحرج على النحو التالي: يُعرف التدفق الذي يكون فيه عمق القناة أقل من العمق الحرج، وسرعة التدفق أكبر من السرعة الحرجة، وميل القناة أكبر من الميل الحرج، بالتدفق فوق الحرج. ^{[ 1 ]}

تنتقل المعلومات بسرعة الموجة، وهي السرعة التي تنتشر بها الموجات من حصاة أُلقيت في بحيرة. أما سرعة التدفق فهي السرعة التي تتحرك بها ورقة شجر في التدفق. إذا أُلقيت حصاة في تدفق فوق حرج، فإن التموجات ستتحرك جميعها باتجاه مجرى التيار، بينما في التدفق تحت الحرج، سيتحرك بعضها عكس التيار والبعض الآخر باتجاهه. لا تحدث القفزات الهيدروليكية ( الموجات العالية ) إلا في التدفقات فوق الحرجة. في ديناميكا الموائع ، غالبًا ما يُوصف التغير من سلوك إلى آخر بكمية لا بُعدية ، حيث يحدث الانتقال عندما تصبح هذه الكمية أقل أو أكثر من واحد. أحد هذه الكميات هو عدد فرود .

• ${\displaystyle Fr\ {\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ {\frac {U}{\sqrt {gh}}},}$

أين

• U = سرعة التدفق
• g = التسارع الناتج عن الجاذبية (9.81  م/ث² أو 32.2  قدم/ث²)
• h = عمق التدفق بالنسبة لقاع القناة

لو${\displaystyle Fr<1}$نسمي التدفق دون الحرج ؛ إذا${\displaystyle Fr>1}$نطلق على هذا التدفق اسم التدفق فوق الحرج . إذا${\displaystyle Fr\approx 1}$إنه أمر بالغ الأهمية .

• المائع فوق الحرج
• التدفق فوق الحرج مقابل التدفق تحت الحرج
• أسرع من الصوت
• فرط صوتي
• ثقب أسود صوتي

هيدروليكا جريان القنوات المفتوحة: مقدمة. النمذجة الفيزيائية للهيدروليكا، شانسون، هوبرت (1999)