vízsebesség

A vízsebesség a víz adott pontján vagy adott keresztmetszetén áramló részecskék mozgási sebessége. A helyi sebesség vektoros mennyiség, amelyet gyakran két értelemben szoktak használni: az azonnali (instantaneous) sebesség és a keresztmetszeti átlagsebesség. Gyakorlati számításoknál a térfogatáram Q és a keresztmetszet A viszonyával dolgozunk: Q = A · v̄, ahol v̄ a keresztmetszet átlagos vízsebessége.

Nyílt csatornákban és zárt vezetékekben a sebesség eloszlása eltérő lehet. Nyílt csatornán jellemző, hogy a falak közelében kisebb a sebesség a tapadási hatás miatt, a középső részen pedig nagyobb. Lamináris áramlás esetén a sebességprofil parabolikus, turbulens áramlásnál pedig gyakran közel síkabb vagy felettesen is megnyúlt. A csővezetékben a falaknál a no-slip hatás miatt a sebesség zérus, a középen pedig a maximum felé nő; a profil formáját a Reynolds-szám és a felületi érdesség befolyásolja.

Mérése és megfigyelése: a vízsebességet helyi áramlásmérőkkel, akusztikus Doppler áramlásmérőkkel (ADCP) és lézer Doppler-velocimetriai (LDV) technikákkal lehet felvenni. A szélesebb körű hidraulikai modellezés során a Q és v̄ értékek segítségével becsülik a folyó vagy csatorna áramlását.

Alkalmazások közé tartozik a hidraulikai modellezés, árvíz- és vízminőség-értékelés, valamint mérnöki tervezés (csatornák, alulfolyók, nyomócsőhálózatok). A vízsebességet befolyásolja a lejtés, a keresztmetszet, a vízmélység és az érdesség, amelyet gyakran Manning-féle n együtthatóval írnak le nyílt áramlásoknál.

---