層流噴泉在水景中的應用

點擊數：28222016-04-21 17:46:02　來源: 烏魯木齊市凱麗源噴泉設備有限公司

層流噴泉（光亮泉、跳泉），發明于上世紀八十年代，是現代流體力學中的一項新成果，已成為目前人工噴泉中的一種新、奇、特水型，被廣泛應用。其結構、原理和技術問題值得去探討。

一、概述：層流噴泉的噴口出流流速低，流體質點作有條不紊的線性運動，彼此互不混雜。該液流流態的雷諾準數Re處于2320~13800范圍內。2320為下臨界點；保證層流狀態，就必須控制上臨界值在13800以下，這取決于水流受外界擾動的影響程度。外界擾動愈強，上臨界的雷諾準數就愈大。層流噴頭具有消除外界對水流干擾的對應措施，使水射流始終保持層流狀態，形成玻璃柱狀透明出水水柱。其邊界層水射流與大氣層空氣，不發生摻氣擴散兩相流；水射流的水氣界面保持光滑完整，可以像光纖一樣對水柱中的光線進行全反射。從而為戲水活動及彩虹隧道等新、奇、特水形提供了可實施的條件。層流噴泉可產生很薄的均勻水膜，形成“水泡泉”、“寶石泉”等水形；配套燈光照明，就形成彩虹隧道。若配備水力、電動或氣動切割機構，將連續的玻璃狀水柱切割成不同長度的“水彈”,就可形成“玻光跳泉”等各種動感水景。層流噴頭區別于普通噴頭的特殊結構，是層流噴泉的技術關鍵所在。

二、噴頭結構：層流噴泉與其它人造水景一樣，需要水泵從吸水口吸入流體（水）；加壓后，通過輸水管道、閥門，經噴頭（口）射出水射流。由于層流噴頭出口流速低，流量小，射程及噴高均受到了很大限制，故此不易形成壯觀的水景。國內現有層流噴頭，一般射高Hmax<3m,最大射程Lmax<9m,玻璃水柱直徑d在20mm左右，抗風能力較差，遠不能滿足室外大型水景噴泉的要求；效果不很理想，與國外先進產品比較，尚有較大差距。

三、設計使用要點：為達到層流噴泉最佳的動感和彩虹效果，需要在設計使用時注意以下方面：

1、盡量減少供水管道內的紊流強度，嚴格控制供水管道內的壓力和流量。最好采用變頻控制。

2、盡量避免彎頭、三通等產生渦流的管件。選用水流平穩的水泵，以免破壞層流流態。條件允許時，采用高位水箱代替離心泵供水。

3、將泵閥等盡量布置在遠離層流噴頭的位置，減少渦流的影響程度。

4、為防止固體雜質堵塞層流噴頭中的網孔和流道，應采用干凈的水源。若無條件使用自來水，就必須設置供水過濾系統。