【优秀毕设】现代喷泉水景设计中的流体力学问题
供水工程中的流体力学优化设计

供水工程中的流体力学优化设计供水工程是指为城市、乡村等人口集中地区提供生活用水的设施和管网系统。
流体力学是研究流动和传热规律的物理学科,而在供水工程中,流体力学的应用与优化设计密不可分。
本文将重点讨论供水工程中的流体力学优化设计,包括管道设计、泵站设计以及水力计算与分析等方面。
首先,管道设计是供水工程中流体力学优化设计的关键环节之一。
在管道设计中,需要考虑管道的直径、材料、布置以及流量等因素。
合理选择管道直径,可以实现从源头到终点的压力损失最小化。
通过使用流体力学计算软件,可以模拟水流在管道中的流动情况,并根据计算结果优化设计管道的直径和布置,以提高供水效率和减少系统的能耗。
其次,泵站设计也是供水工程中流体力学优化设计的重要内容。
泵站起到将水从低处抬升到高处的作用,因此,泵站的设计和性能对供水工程的运行效率有着重要影响。
在泵站设计中,需要根据供水区域的水位高差确定泵站的扬程要求,并选择合适的泵来实现。
同时,还需要考虑泵的运行方式、效率以及泵的并联和串联等方面,以实现最优的供水流量和压力。
最后,水力计算与分析是供水工程中流体力学优化设计的基础。
水力计算可以通过模拟水流在管道、阀门和泵站等设备中的流动状态,对供水系统进行性能评估和分析。
通过对系统中各个水力参数的计算和分析,可以找出系统中的瓶颈和不足之处,并针对性地进行优化设计。
例如,可以通过减小管道的压力损失、调整泵站的运行方式以及增加阀门的调节控制等手段来提高系统的供水效率和稳定性。
在流体力学优化设计的过程中,还需考虑供水工程的可持续发展。
应该选用节能环保的设计方案,减少供水系统运行过程中的能耗和损耗。
同时,还应该关注供水系统在极端水位条件下的稳定性和安全性,以确保供水工程能够在恶劣的自然环境下正常运行。
综上所述,供水工程中的流体力学优化设计涉及管道设计、泵站设计以及水力计算与分析等方面。
合理选用管道直径和布置,优化泵站设计和性能,进行水力计算与分析,同时关注可持续发展和系统的稳定性与安全性,可以有效提高供水工程的供水效率和运行性能。
课程设计自动喷泉

课程设计自动喷泉一、教学目标本课程旨在通过自动喷泉的设计和实现,让学生掌握流体力学的基本原理,了解自动喷泉系统的工作原理,培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
1.掌握流体力学基本概念和公式。
2.了解自动喷泉系统的工作原理和组成部分。
3.学习自动控制理论及其在自动喷泉中的应用。
4.能够运用流体力学知识分析自动喷泉系统的工作性能。
5.能够设计和搭建简单的自动喷泉实验系统。
6.能够通过实验和观察,分析和解决自动喷泉系统中出现的问题。
情感态度价值观目标:1.培养学生对科学的兴趣和好奇心,提高学生对科学的认同感。
2.培养学生团队合作精神,提高学生实践操作能力。
3.培养学生环保意识,使学生认识到科技创新对环境保护的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括流体力学基本原理、自动喷泉系统工作原理、自动控制理论及其在自动喷泉中的应用。
1.流体力学基本原理:介绍流体力学的基本概念、流体静力学和流体动力学的基本公式。
2.自动喷泉系统工作原理:讲解自动喷泉系统的组成部分,如水源、喷头、控制系统等,以及它们相互作用的工作原理。
3.自动控制理论及其在自动喷泉中的应用:介绍自动控制理论的基本概念,以及如何在自动喷泉系统中实现精确控制。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于讲解流体力学基本原理、自动喷泉系统工作原理和自动控制理论。
2.讨论法:在课堂上学生针对自动喷泉系统的设计和实现展开讨论,培养学生的团队合作精神。
3.实验法:学生进行自动喷泉实验,让学生在实际操作中掌握相关知识,提高实践能力。
四、教学资源教学资源包括教材、实验设备等。
1.教材:选用与自动喷泉相关的基础教材,为学生提供理论知识的学习支持。
2.实验设备:准备自动喷泉实验所需的设备,如喷头、控制系统等,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的教学评估采用多元化的评估方式,包括平时表现、作业、实验和期末考试等,以全面、客观地评价学生的学习成果。
利用几何问题解决实际生活中的几何难题

利用几何问题解决实际生活中的几何难题几何问题作为数学中的重要分支,一直以来都有着广泛的应用。
在实际生活中,我们经常遇到一些几何难题,例如如何在有限的土地上规划农田的最佳形状,如何设计公园中的喷泉水景,如何安排家具在有限的空间内使其布局合理等等。
本文将以几个实际生活中的几何难题为例,探讨如何利用几何问题来解决这些难题。
一、规划农田的最佳形状规划农田的最佳形状是农民在拥有有限土地的情况下如何获得最大产量的一个难题。
在解决这一问题时,可以利用几何中的最优形状原理,即最大化面积的形状是一个圆形。
根据圆的性质,圆形有最大的面积,因此农田的最佳形状应该是一个圆形。
然而在实际情况下,很少有土地是完全的圆形,因此需要结合实际情况进行调整。
可以通过将土地划分为若干个圆形区域,从而实现最佳形状的规划。
二、设计公园中的喷泉水景设计公园中的喷泉水景需要考虑水流的方向、形状和喷水效果等因素。
利用几何问题,可以通过数学模型和计算方法来优化设计。
首先,可以利用流体力学中的理论,确定水流的最佳方向和喷水器的布置位置。
其次,可以通过几何原理来设计水景形状,如利用圆弧和直线的组合来构造流线形水景。
同时,可以利用数学计算方法来模拟和预测水流的效果,以便在设计过程中进行调整和优化。
三、安排家具在有限空间内的布局在有限的空间内合理安排家具的布局是很多人面临的难题。
这个问题涉及到家具的大小、形状和摆放位置等因素,可以借助几何问题来解决。
首先,可以利用测量方法来获取房间的尺寸和布局。
然后,可以利用几何原理来计算和确定家具的合理大小和形状,如利用正方形或长方形的家具来最大程度地利用空间。
最后,可以通过几何定位方法来确定家具的摆放位置,以使整个空间的布局合理合适。
通过以上三个实际生活中的几何难题的例子,我们可以看到利用几何问题可以解决很多实际问题。
在解决这些问题时,我们需要熟练掌握相关的几何知识,并合理运用数学模型和计算方法来解决。
同时,我们还需要考虑实际情况的限制和约束,进行适当的调整和优化。
【优秀毕设】现代喷泉水景设计中的流体力学问题

现代喷泉水景设计中的流体力学问题【摘要】本文对现代喷泉水景设计中经常遇到的高速掺气水射流的两相流特性,离心泵的选择和使用等流体力学问题作了初步分析,指出了流体力学理论对于大型音乐喷泉设计和新水型研究开发的重要性,以及在喷泉设计和运行中应当注意的问题。
【关键词】喷泉;流体力学;射流;两相流;离心泵;紊流中图分类号:TU986.4 文献标识码:A引言近几年来,随着我国经济建设的蓬勃发展和人民生活水平的不断提高,我国的喷泉水景建设也得到了迅速发展,大型音乐喷泉已遍布全国各大城市,随着喷泉水景工程的规模不断扩大,各种科技含量高的新、奇、特水型不断涌现,对喷泉水景的设计也提出了更高的要求。
充分应用相关行业的高科技成果,独立自主地研究开发喷泉水景新设备,提高喷泉水景的技术水平和艺术表现能力,是我国喷泉水景发展新阶段的迫切任务。
本文对于喷泉水景设计中经常遇到的流体力学问题作一些初步的分析,与国内同行进行切磋,希望能起到抛砖引玉的作用。
一、高速掺气水射流喷泉是受压水流经过喷咀射入周围空气中而形成的水景。
空气的密度只有水的千分之一,所以喷泉的运动状态与单相淹没射流完全不同,可以达到比较大的喷高和射程。
随着水压和射流速度的提高,周围空气被大量卷入水射流之中,形成典型的气—水两相流。
所以喷泉的设计不能简单地套用一般只适用于单相水流的水力学基本公式。
在喷泉中,水射流四周完全是和空气接触的自由表面,而且由于射流速度较高,掺气现象不可避免,所以其水力计算十分复杂。
喷泉的水力参数一般无法完全用理论计算来确定,必须通过大量实验求出有关的经验公式。
由于喷泉的两相流特性,水射流的相似理论目前还不成熟,所以在将试验室里进行的缩小比例的试验结果换算到实际规模的水射流上去时遇到了很大困难。
由于水流速度对掺气现象有重要影响,所以降压试验的结果也与实际情况相差甚远。
在设计超高喷泉和研究开发新水型时,更必须进行大量水工试验和现场测定,才能取得比较满意的结果。
喷泉实验原理范文

喷泉实验原理范文
首先,需要了解流体静压力的概念。
流体静压力是指在静止观察参考
系中,液体或气体由于重力而施加于物体上的压力。
根据流体静压力的计
算公式P = ρgh,其中P为压力,ρ为流体的密度,g为重力加速度
(9.8m/s^2),h为液体或气体的高度。
可见,我们可以通过改变液体的
高度来改变静压力的大小。
喷泉实验的原理就是利用流体静压力的这一特性。
当水流经由喷嘴流
出时,水的流速会增大,从而使喷出来的水形成一个喷射高度较高的水柱。
这是因为当水流速增大时,根据质量守恒定律,单位时间内通过喷嘴的水
量增多,所以由液压不变性原理,水柱的高度也会增加。
当喷嘴尺寸或流
速改变时,水柱的高度也会相应改变。
在实际操作中,可以通过调整喷嘴的形状和大小来控制喷射水柱的高度。
喷嘴的形状和大小会影响水的流速,从而影响水柱的高度。
一般来说,喷嘴的出口直径越小,水柱的高度越高,因为较小的出口会增大水流速度。
另外,喷嘴的形状也会对水柱高度产生影响。
如喷嘴出口呈喇叭形状,会
使水射程增大,高度变低;如果喷嘴出口上安装有喷嘴环状缩小口径装置,水射程则会变大。
此外,在喷泉实验中,还需要考虑流体的黏性对实验结果的影响。
当
流体黏性较大时,由于黏性阻力的存在,流速和水柱高度会受到一定的限制。
因此,在设计喷泉实验时,还需要考虑流体的黏性特性。
综上所述,喷泉实验通过调整喷嘴的形状和大小,改变水的流速,利
用流体静压力的原理,实现水柱的高度变化。
这一实验不仅能增加我们对
流体力学的理解,还具有一定的科普意义。
流水喷泉的原理

流水喷泉的原理流水喷泉是一种景观艺术形式,通过将水从喷泉喷射出来,形成水流、水柱、水幕等各种形态,以美化环境、增添人们的观赏体验。
流水喷泉的原理是基于液体力学、气体力学和声学等学科的原理,下面我将结合这些学科,详细介绍流水喷泉的原理。
首先,液体力学是流水喷泉原理的基础之一。
液体力学研究液体在不同环境中的流动性质和规律。
在流水喷泉中,水通过喷泉装置的出口被喷射出来,形成水流和水柱。
这是因为在喷泉装置内,通过压力泵或压力装置施加压力,使水被强制性地抬升到高处,然后从出口流出。
根据伯努利方程,液体在管道中运动时,其流速越大,压力就越低。
所以当水从喷泉出口喷射出来时,由于流速增大,压力减小,从而形成水流喷射出去。
对于水柱,则是通过调节喷泉装置的出口形状和角度,使水流变成直线状,形成垂直向上的水柱。
其次,气体力学在流水喷泉的原理中也起到重要作用。
气体力学研究流体(包括气体和液体)在不同环境下的压力、体积和温度等性质。
在流水喷泉中,气体力学的原理主要体现在水柱破碎和气泡形成上。
当水流喷射出去后,由于重力的作用和空气阻力的影响,水流逐渐变细并最终破碎成水滴。
破碎过程中,水滴周围的气体产生挤压和拉伸,形成微小的气泡。
这些气泡因为气体的浮力,能够将水滴带上升,形成飞溅和水雾。
因此,在喷泉中观察到的水柱、水滴和水雾都是由气体力学的原理所决定的。
此外,声学也是流水喷泉的原理之一。
声学研究声音在不同介质中的传播和产生的原理。
在流水喷泉中,由于水流和水滴的高速运动,会产生一些震动和声音。
当水流撞击着水池或其他物体时,产生声音。
同时,当水滴落回水面时,也会产生声音。
这些声音通过引起周围空气的震荡,形成了喷泉所特有的音效。
在设计流水喷泉时,通常会根据水流的速度和喷射角度来控制声音的大小和音调,营造出合适的音乐效果。
综上所述,流水喷泉的原理基于液体力学、气体力学和声学等学科的原理。
通过液体力学的作用,水被喷射出来形成水流和水柱;通过气体力学的作用,水流会破碎成水滴并形成水雾;通过声学的作用,水流和水滴的运动会产生声音。
水滴喷泉实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验背景水滴喷泉实验是一项经典的物理实验,旨在演示大气压力与液体表面张力在形成喷泉现象中的作用。
通过实验,我们可以直观地观察到水滴在特定条件下如何形成喷泉,并探究影响喷泉高度的因素。
二、实验目的1. 理解大气压力和液体表面张力在喷泉形成过程中的作用。
2. 探究不同液体、不同容器形状对喷泉高度的影响。
3. 提高实验操作技能,培养严谨的科学态度。
三、实验原理水滴喷泉实验的基本原理是:在一定的液体中,由于大气压力和液体表面张力的作用,液体可以形成喷泉。
具体来说,当液体被喷嘴挤出时,液体表面张力使得液体形成细小的液滴,而大气压力则推动液滴向上运动,形成喷泉。
四、实验器材1. 喷嘴:用于喷出液体。
2. 容器:用于盛放液体。
3. 液体:实验中使用的液体。
4. 计时器:用于测量喷泉持续时间。
5. 直尺:用于测量喷泉高度。
五、实验步骤1. 准备实验器材,检查喷嘴、容器等是否完好。
2. 将液体倒入容器中,确保液体量足够。
3. 将喷嘴插入液体中,调整喷嘴角度,使液体能够顺利喷出。
4. 观察喷泉现象,记录喷泉高度和持续时间。
5. 更换不同形状的喷嘴和液体,重复上述实验步骤。
6. 分析实验数据,得出结论。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示,喷泉高度与喷嘴形状、液体种类和大气压力有关。
2. 当喷嘴形状发生变化时,喷泉高度也随之变化。
这是因为不同形状的喷嘴对液体的压力分布不同,从而影响了喷泉的形成。
3. 实验中使用的液体种类也对喷泉高度有影响。
不同液体的表面张力不同,从而影响了液滴的形成和喷泉的形成。
4. 大气压力对喷泉高度也有一定的影响。
大气压力越大,喷泉高度越高。
七、实验结论1. 大气压力和液体表面张力是形成喷泉现象的关键因素。
2. 喷嘴形状、液体种类和大气压力都会影响喷泉高度。
3. 本实验验证了大气压力和液体表面张力在喷泉形成过程中的作用,为后续相关实验提供了参考。
八、实验心得1. 通过本次实验,我深刻理解了大气压力和液体表面张力在喷泉形成过程中的作用。
全面解析喷泉实验的原理及其应用

全面解析喷泉实验的原理及其应用喷泉实验的原理喷泉实验是一种流体实验方法,利用液体的自身重力流动性质和重力势能转化为动能的原理进行实验。
一般来说,液体从较高处的水箱或者水池自由落下,自由流动,最终流向低处的水槽或者水桶中。
流体静力学与水流速度的关系喷泉实验中,流体静力学是非常重要的一部分,它描述了液体在静态条件下的压力关系。
流体静力学的知识主要包括:•流体静力学基本定律:布尔涅定律、帕斯卡定律、阿基米德原理以及等静压面定理。
•流体的流动形式:层流和湍流。
在喷泉实验中,运用流体静力学可以得到液体在不同高度处的压力,从而推导出液体流动中的速度和能量转化情况。
喷泉实验中的势能与动能转化喷泉实验中,液体从水箱或者水池高处落下,具有重力势能,流动过程中势能随着液体降低而逐渐减少,而动能随着流速的增加而逐渐提高。
在喷泉实验中,我们可以利用压力的变化推导出液体流动的速度、高度以及到达目标槽位时的动能大小,从而理解液体势能与动能的相互转化关系。
喷泉实验的应用喷泉艺术喷泉艺术是运用喷泉的水流、水柱、水雾等形式及其变幻,以适当的音乐、灯光、色彩等多种艺术手段展现出美妙的画面形象及其抒发的情感。
喷泉在喷泉艺术中的应用是非常广泛的,通过控制水流速度、高度、角度和流量等参数,可以创造出各种各样形态的水柱、水帘、水幕等图案,在灯光、音乐等配合下形成独具艺术特色的场景。
喷泉调试喷泉在实际应用中,需要进行复杂的调试工作。
喷泉调试主要涉及水流形状和工程应力方面的问题,需要运用喷泉实验技术来进行。
通过将实验室中的喷泉实验与实际喷泉的工程应力进行相互印证,可以有效地进行调试,改善喷泉工程的施工过程和使用稳定性。
生态湿地近年来,生态湿地的修复和建设已成为当今生态环保领域的热点之一。
生态湿地利用喷泉技术,可以形成各种含氧丰富的水流,创造出复杂的水-土-空气界面,为湿地中的生态系统提供生息基础。
常用的湿地喷泉技术包括带氧喷泉和溶氧喷泉等技术,它们可以有效地增加湿地的含氧量,使其生态环境更加稳定和健康。
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现代喷泉水景设计中的流体力学问题
【摘要】本文对现代喷泉水景设计中经常遇到的高速掺气水射流的两相流特性,离心泵的选择和使用等流体力学问题作了初步分析,指出了流体力学理论对于大型音乐喷泉设计和新水型研究开发的重要性,以及在喷泉设计和运行中应当注意的问题。
【关键词】喷泉;流体力学;射流;两相流;离心泵;紊流
中图分类号:TU986.4 文献标识码:A
引言
近几年来,随着我国经济建设的蓬勃发展和人民生活水平的不断提高,我国的喷泉水景建设也得到了迅速发展,大型音乐喷泉已遍布全国各大城市,随着喷泉水景工程的规模不断扩大,各种科技含量高的新、奇、特水型不断涌现,对喷泉水景的设计也提出了更高的要求。
充分应用相关行业的高科技成果,独立自主地研究开发喷泉水景新设备,提高喷泉水景的技术水平和艺术表现能力,是我国喷泉水景发展新阶段的迫切任务。
本文对于喷泉水景设计中经常遇到的流体力学问题作一些初步的分析,与国内同行进行切磋,希望能起到抛砖引玉的作用。
一、高速掺气水射流
喷泉是受压水流经过喷咀射入周围空气中而形成的水景。
空气的密度只有水的千分之一,所以喷泉的运动状态与单相淹没射流完全不同,可以达到比较大的喷高和射程。
随着水压和射流速度的提高,周围空气被大量卷入水射流之中,形成典型的气—水两相流。
所以喷泉的设计不能简单地套用一般只适用于单相水流的水力学基本公式。
在喷泉中,水射流四周完全是和空气接触的自由表面,而且由于射流速度较高,掺气现象不可避免,所以其水力计算十分复杂。
喷泉的水力参数一般无法完全用理论计算来确定,必须通过大量实验求出有关的经验公式。
由于喷泉的两相流特性,水射流的相似理论目前还不成熟,所以在将试验室里进行的缩小比例的试验结果换算到实际规模的水射流上去时遇到了很大困难。
由于水流速度对掺气现象有重要影响,所以降压试验的结果也与实际情况相差甚远。
在设计超高喷泉和研究开发新水型时,更必须进行大量水工试验和现场测定,才能取得比较满意的结果。
给水排水管道中的流速一般为1—3m/s,而喷咀出口的水射流速度则要高得多:当喷咀前供水压头为50m时,喷咀出口速度已接近30m/s;当喷咀出口直径不小于24㎜时,其垂直喷高可达到30m以上。
当供水压头小于50m,即水压低于0.5MPa时,为低压射流。
如果喷咀内壁光滑,而且其前有足够长度的直管段,或者装有正确设计的整流器时,喷咀喷出的水射流应该有一段玻璃状的透明水柱;水压越低,或者喷咀直径越大,这段透明水柱就越长。
在这段透明水柱之后,水射流外围将出现掺气的边界层,情况与中压射流相似。
当供水压力达到0.5—4MPa时,水射流就进入中压射流,一般喷高超过30m的喷泉都属于这一范畴。
这时,喷咀出口处已看不到玻璃状透明水柱,但在射流中心附近仍有一段流速均匀的等速核心,其直径随着到喷咀距离的增大而逐渐减少;由于水射流表面与周围空气的摩擦以及动量交换和质量交换,在水射流的外围出现掺气的紊流边界层,其厚度随着到喷咀距离的增加而不断增大,并使射流直径不断扩张,最后整个射流断面都被边界层所充满,水射流变成乳白色,并逐渐碎裂成水滴。
由于重力加速度的作用,垂直向上喷出的水射流将逐渐减速,射流断面也相应增大。
如果不考虑喷头的局部阻力损失以及水射流同周围空气的摩擦损失和动量交换,即不考虑压力能→动能→位能的能量转换损失,则水射流的理论喷高应该与喷头前的供水压头相等。
但实
践证明,在目前国内的设计制造水平下,当喷咀前的供水压头为50m、喷咀出口直径为24—30mm时,水射流的垂直喷高一般只能达到30—35m,也就是说只有理论喷高的60—70%。
进一步提高供水压力时,由于流速增加,掺气的影响加剧,实际喷高与理论喷高的差距进一步扩大。
因此,为了增加喷高,光靠增加供水压力和水泵功率并不能取得满意的结果;除了适当增加喷咀直径外,还必须改进喷咀结构和整流装置,并对于高速掺气水射流的两相流特性进行深入的研究。
超高喷泉的设备投资和功率消耗都比较大,而且国内外也没有多少成功的经验可供借鉴,所以在这方面还需要进行大量的试验研究和理论分析工作。
二、供水泵的选择和使用
目前我国的喷泉水景中使用的供水泵大都是离心式潜水泵。
在某些大流量、低扬程的应用场合,如瀑布和漂流河等,也有使用混流泵和轴流泵的,其特性曲线有所不同,但基本情况与离心泵相似,都属于旋转动力泵或涡轮机械。
与往复泵和转子泵等其他类型泵相比,旋转动力泵的主要优点是流量大、尺寸小、重量轻、结构简单、造价低廉,而且安装、使用和维修方便,所以得到广泛应用。
而且由于它们可以和潜水电机直接连接,在水下长期可靠地工作,无需使用润滑油等容易污染水体的其他介质,可以节省修建泵房的土建费用,在喷泉水景行业更有其特殊优越性,是其他类型泵所无法取代的。
离心泵等旋转动力泵,与往复泵、转子泵等容积式泵不同,它们的工作流量不是固定的,而是随着工作扬程的变化而改变的,它们所消耗的功率也同时随之改变。
因此,在选择供水泵时,不能只看它们的设计参数,还必须全面考虑其性能曲线,通过仔细计算来确定其工作点的扬程、流量和轴功率,才能取得比较满意的结果。
通常,离心泵的设计点就是其最高效率点,用Q0、H0、N0表示。
喷泉所需水压头等于喷咀压头加上管路和阀门的压力损失一般与流量的平方成正比,其特性在Q—H坐标系中可以用一条抛物线H=KQ2来表示,这条曲线与水泵性能曲线的交点(Q1、H1)就是实际工作点。
为了安全起见,通常所选供水泵的扬程都要比所需扬程大一些,即HO>H1;所以实际工作流量都要比设计流量大一些,即Q1>QO。
多数离心泵的轴功率都随着流量的增大而增大,所以实际工作点的轴功率通常要大于设计点的轴功率,即N1>NO。
一般水泵厂选择的配套电机的额定功率都要比水泵的设计点轴功率大10%以上,并且允许水泵的工作流量与设计流量有±20%的偏差。
有些离心泵的Q-H曲线比较平坦,即当工作扬程变化不大时,其工作流量就会发生很大改变,导致其轴功率也发生很大改变。
这样的水泵使用时必须小心,尤其不应在阻力变化较大或者多台泵并联工作的情况下使用,否则容易发生烧坏电机等事故。
有些潜水泵的性能曲线比较安全,当工作流量大于设计流量时,其扬程迅速下降,轴功率也随之减少,因此不会出现因轴功率过大而烧坏电机或引起热继电器跳闸等事故。
有些音乐喷泉的中心主喷采用几台潜水泵并联供水。
喷泉工作时,往往逐台起动这些供水泵,使主喷的喷高逐渐增大; 只有当音乐达到最高潮时,才将这些供水泵全部打开,使主喷达到最大喷高。
在设计喷头和选择供水泵时,自然是按全部供水泵并联运行时的运转工况来计算的。
但当并联运行的水泵台数较少时,每台泵的工作流量都将大大超过其设计流量,有烧坏电机或引起保护装置跳闸的危险。
因此,在这种情况下工作的离心泵应该选用具有上述安全性能曲线的水泵,以保证喷泉表演的正常进行。
结束语
在现代喷泉水景的设计中还有许多流体力学问题,本文无法一一列举。
有一些新技术目前还处于研究开发阶段,今后很可能对我国喷泉水景的发展作出重大贡献。
例如,继水泉、旱泉之后的第三代喷泉—“空中喷泉”,将航空航天高科技应用于喷泉水景之中,使喷泉设备实现了“上天”的梦想,并使喷泉技术产生了质的飞跃,开拓了一个全新的发展领域。
这充分证明了流体力学理论在喷泉水景技术发展中的重要性。