超临界流

超临界流是指流体的速度已超过波速，在气体动力学中类似的情形称为超音速。

波的资讯以波速的速度传递，例如将小石头丢入水中．水中涟渏扩散的速度即为波速。流体速度则是当这个波扩散时，上面的叶子移动的速度。若小石头丢到超临界流中，涟渏会全部往下游方向扩散，若小石头丢到亚临界流中，涟渏会同时往上游及下游方向扩散。只有在超临界流中才会出现水跃的现象。

在流体力学，由两个行为之间的转变常会用无因次量来描述，而转变多半发生在此数字大于一或小于一的情形下。是否为超临界流可以用福禄数来判断。

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

其中

• U = 流体速度
• g = 重力加速度（9.81 m/s²或32.2 ft/s²）
• h = 流体相对于管道底部的深度

若$Fr < 1$，流体为亚临界流，若$Fr > 1$，流体为超临界流，若$Fr = 1$，流体为临界流。

因此若流速越大，深度越浅，越容易形成超临界流。

相关条目

• 超音速
• 超高音速

延伸阅读

• The Hydraulics of Open Channel Flow: An Introduction. Physical Modelling of Hydraulics Chanson, Hubert (1999)