إن تدفقات القنوات المفتوحة شائعة في النظم الطبيعية والمهندسة مثل الأنهار والقنوات وغطاءات الصرف، فهم كيفية حساب معدل التدفق والسرعة أمر أساسي لتصميم وإدارة هذه النظم، وتوفر معادلة برنولي طريقة مفيدة لتحليل هذه التدفقات عن طريق مستويات الطاقة ذات الصلة في مختلف النقاط على طول القناة.

فهم معادلة برنوللي

وتقول معادلة برنوللي إن الطاقة الميكانيكية الإجمالية لكل وزن الوحدة لا تزال ثابتة على طول تبسيط التدفق الثابت وغير القابل للاكتئاب وغير الجسيم، وهو يجمع بين رأس الضغط، ورئيس السرعة، ورأس الارتفاع في معادلة واحدة للطاقة:

Pressure head + Velocity head + Elevation head = Constant]

حساب التدفق

وبغية إيجاد سرعة التدفق عند نقطة معينة، وقياس الضغط، والارتقاء، والسرعة عند نقطتين على طول القناة، فإن تطبيق معادلة برنوللي بين هذه النقاط يتيح حل السرعة غير المعروفة:

V = √(2(g)(h1 - h2) + (P1/ga) - (P2/ga)

معدل التدفق المحسوب

معدل التدفق (Q) هو حجم المياه التي تمر بمرحلة في الوحدة ويمكن حسابه باستخدام سرعة التدفق والمنطقة المتقاطعة:

Q = A × V

حيث توجد منطقة (أ) عبر الشقق في القناة، و (خامس) هي سرعة التدفق التي تم تحديدها سابقاً.

الاعتبارات العملية

ومن الضروري إجراء عمليات قياس دقيقة لمدى ارتفاع المياه والضغط والأبعاد المتعلقة بالقنوات لإجراء حسابات موثوقة، وقد تتطلب التغيرات في شكل القنوات وظروف التدفق تعديلات أو قياسات إضافية لتحقيق نتائج دقيقة.