¿Qué es un flujo de canal abierto?
El flujo de canal abierto es una condición por la cual el líquido que fluye a través de un conducto tiene una superficie libre sobre la cual la única presión es la gravedad. En esencia, el flujo está rodeado solo parcialmente por límites. Otra característica de este tipo de flujo es que a menudo está sujeto a cambios desde el entorno externo, debido a la exposición al aire libre. También se conoce como flujo de gravedad libre. El término se usa en el campo de la hidráulica.
En muchos casos, el flujo de canal abierto atraviesa un conducto sin nada que lo impida físicamente. Esto puede incluir cuerpos de agua naturales como ríos y arroyos. El término también puede aplicarse a las tuberías que solo están parcialmente llenas de agua, ya que parte del flujo tiene una superficie libre.
Hay varios tipos diferentes de flujo de canal abierto, cada uno de los cuales tiene un opuesto correspondiente. Por ejemplo, hay un flujo constante, que se caracteriza por la ausencia de cambios en la profundidad y un flujo inestable, que es una condición en la que la profundidad cambia de acuerdo con las variaciones en el entorno. Otros tipos incluyen flujo uniforme y no uniforme, de los cuales el primero es una profundidad de flujo constante medida para una porción específica de un canal, y el segundo muestra una mayor variación en la profundidad en la misma distancia. También hay flujos gradualmente variados, en los cuales la profundidad cambia lentamente a lo largo de un canal largo y el flujo varía rápidamente donde los cambios ocurren dentro de una distancia más corta.
La ubicación del flujo de canal abierto también puede diferir. El flujo superficial es cualquier movimiento de líquido a través de conductos sobre el suelo. El flujo del suelo es líquido que se mueve debajo de la superficie de la tierra.
Las aguas residuales y el agua son los dos líquidos que se encuentran con mayor frecuencia en el flujo de canales abiertos. En muchos casos, el agua en canales abiertos se canaliza hacia plantas donde se puede purificar o hacia lugares donde se puede desechar. También es común usar este tipo de flujo para llevar agua a los cultivos o al ganado.
Lo opuesto al flujo de canal abierto es el flujo de tubería. Esta es una condición donde el flujo está completamente cerrado. Por lo general, se encuentra en una tubería que está completamente llena.
Es común que los ingenieros midan el flujo de agua a través de varios conductos para juzgar la eficiencia del sistema, la cantidad de agua procesada y planificar el mantenimiento. A diferencia del flujo de la tubería, no es posible medir el flujo del canal abierto midiendo la presión. Por esta razón, a menudo se mide con radares especiales o dispositivos ultrasónicos.