جریان بحرانی در مکانیک سیالات ، گونهای از جریان سیال است که در آن، اثر نیروی گرانش و نیروی شتابدهنده با یکدیگر برابر است. در این جریان، عدد فرود برابر با یک است. عدد فرود بزرگتر از یک نشان دهنده جریان فوق بحرانی و عدد فرود کوچکتر از یک، بیانگر جریان زیر بحرانی است.
جریان بحرانی را میتوان با پدیدهٔ انتشار موج در جریان کمعمق نیز تحلیل کرد. اگر سرعت جریان به گونهای باشد که یک موج تشکیل شده، هم به سمت بالادست و هم به سمت پاییندست حرکت کند، جریان زیر بحرانی است و اگر موج تنها به سمت پاییندست حرکت کند، جریان فوق بحرانی خواهد بود.
در تحلیل ابعادی، برای توصیف برخی از پدیدههای فیزیکی از پارامترهای بیبعد استفاده میشود. پارامتری که برای توصیف جریان سیال زیر اثر همزمان نیروهای شتابدهنده و گرانش وجود دارد، عدد فرود است که در مهندسی هیدرولیک به صورت زیر تعریف میشود:
که در آن، v سرعت سیال و D عمق هیدرولیکی مقطع کانال است.
در تقسیمبندی انواع جریان بر پایهٔ عدد فرود، جریان بحرانی به عنوان جریانی که عدد فرود آن برابر با یک باشد، تعریف میشود. به بیان ریاضی در جریان بحرانی رابطهٔ زیر برقرار است:
بر پایهٔ این تعریف، دو گونهٔ دیگر جریان نیز معرفی میشوند:
سرعت موج (c) در آب کمعمق از رابطهٔ زیر به دست میآید:
که در آن، y عمق جریان است. با جایگذاری سرعت موج در تعریف عدد فرود، نتیجه میشود:
تحلیل نوع جریان در طراحی کانالها اهمیت دارد. معمولاً کانالها برای جریان زیر بحرانی طراحی میشوند. فوق بحرانی بودن جریان (که نتیجهٔ بالا بودن سرعت جریان است) میتواند باعث فرسایش و آبشستگی شود.