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喷泉的基本原理,你一定想不到

文章出处:文锦喷泉设备 人气:发表时间:2018-09-04 16:41:10
  喷泉之所以受欢迎,一个是因为,现在的喷泉样式多样,美观漂亮,还有就是喷泉有着很多功能,比方说净化空气,降低温度。暑假可以看多很多家长带着孩子来到喷泉边玩耍。很多人只知道喷泉漂亮好玩,具体是什么原理就不知道了。大家不用着急,今天小编就给大家好哈介绍一下喷泉原理是什么?
 
  下面小编就给大家介绍一下喷泉的基本原理,相关内容是什么?
 
  喷泉的基本原理:
 
喷泉
 
  喷泉:喷出地面的泉水。喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体,提供水压的一般为水泵。
 
  喷泉的基本原理是:气体在液体中溶解度很大,在短时间内产生足够的压强差(负压),则打开活塞后,大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉设备。为了解决这个问题,我们想起影响气压的几个因素。根据克拉伯龙方程:PV=nRT,推出P=(nRT)/V (R为常数)。要使P变小,可改变n、T、V中的一个变量。所以减小气压的方法有三种:①减少气体的物质的量(n);②降低气体的温度(T);③增大气体的体积(V)。减少气体的物质的量有两种方法:物理方法与化学方法。物理方法可把气体抽走或物理溶解,化学方法可通过化学反应或化学溶解;降低气体的温度,我们可以采用冷水浇注或用湿毛巾放于瓶底,也可以把装置转移入较低温的环境;而增大气体的体积,可以采取,升高温度(如,用热水浇注或热毛巾放于瓶底)或改变容器的体积的方法。
 
  对于用化学方法来减少气体的物质的量的方法又和气体的溶解度、吸收液的种类有关。①气体溶解性大小会对喷泉的形成产生影响。如,易溶于水的气体、在水中溶解度不大的气体、难溶于水的气体;由于它们在水中的溶解度不一样,从而就使得压强的减少不一样,是喷泉设备能否产生以及喷泉大小的关键。②吸收液的种类也会对喷泉设备的形成产生影响,不同的吸收液,与气体之间能否反应、气体在其中溶解度的大小,都决定了喷泉实验的成败。
 
  通过分析喷泉实验的原理和条件,我们总结出了喷泉设备实验成功的关键是:①盛气体的烧瓶必须干燥,否则甁中有液体,会使瓶口留下空气,形成的喷泉压力不大(喷泉”无力”);②气体要充满烧瓶;③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性);④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。
 
喷泉
 
  1.形成喷泉设备的组合
 
  (1)NH3、HCl、SO2、NO2 与水组合能形成喷泉。
 
  (2)酸性气体与NaOH(aq)组合能形成喷泉。
 
  (3)有机气体与有机溶剂组合也能形成喷泉。
 
  (4)O2、N2、H2 等不溶于水的气体,设计一定实验条件将其反应掉,也能形成喷泉。
 
  2.喷泉的计算
 
  根据充入烧瓶中液体的体积可以计算烧瓶内所盛气体的纯度或平均式量。
 
  3.喷泉的设计
 
  关键是如何使烧瓶内的气体大量地减少。
 
喷泉
 
  在压力确定情况下,减小液流出口截面积,流速会加大,液流由小口喷出,喷出的距离会很远。物体得到的动能越大运动的速度越快,在确定的时间内走过的距离就越长(如果向上运动就是越高)。喷泉是通过水泵供水得到运动能量的。水泵的功率P=压力p×流量q。水在管道内依靠压力p产生的作用力F流动,F越大流动的动能越大,怎样加大作用力F呢?由公式可知p=F/A(A管道过流面积),减少A可以加大作用力F。根据物质不灭定律,流入管道内的流量与流出的流量相等,管道内的流量q=A×v(v流速)。当流量确定时过流面积A越小,得到的流速越大,流速越大流过的距离越长。由以上可知,减小管道出口截面积,会加大液流速度,喷泉就是加大液流压力,又将出口做的又小,又短(流过时间少,快速喷出),得到又细又高的水柱。
 
  喷泉的原理是个动量守恒,从大半径管道到小半径管道,产生一个速度的变化,冲向背离地面的方向。 大半径的速度由泵带动,小半径中的速度是原来速度,与动量转化速度。需要选择一个微元计算动量守恒,这样能求出一个速度,这个速度是出口速度,然后就是一个上抛运动了,这个是理想的情况,没有摩擦,没有风。
 
  喷泉是由人工构筑的整形或天然泉池中,以喷射优美的水姿,供人们观赏的水景。喷泉是园林中重要的组成部分。现代园林中,除了植物景观外,喷泉也是重要的景观,它既是一种水景艺术,体现了动、静结合,形成明朗活泼的气氛,给人以美的享受;同时,喷泉还可以增加空气中的负离子含量,起到净化空气、增加空气湿度、降低环境温度等作用,因此深受人们的喜爱。
 
  喷泉的供水形式主要有:直流式供水、水泵循环供水、潜水泵循环供水。
 
喷泉
 
  喷泉喷头是完成喷泉艺术造型的主要工作部件,它的作用是把具有一定压力的水,经过造型的喷头,形成绚丽的水花,喷射在水面的上空。各种不同的喷头组合配置,更能创造出千姿百态的水景景观,令人兴奋、激动,产生奇妙的艺术效果。喷泉喷头的种类很多,按照结构形式不同,可分为直射、旋转、水膜、吸力、雾化等多种类型;按照所喷水流的花形可分为蒲公英、喇叭花、牵牛花、蘑菇、冰塔、开屏以及喷雾喷头等多种类型。
 
  随着光、电、声及自动控制装置在喷泉上的应用,音乐喷泉、间歇喷泉、激光喷泉等形成的出现,更加丰富了喷泉的内容,更加丰富了人们在视觉、听觉上的双重感受。我国历史上著名的喷泉如北京圆明园大水法喷泉群、现代的如北京天安门两侧的喷泉以及国庆节天安门广场上的临时喷泉群都非常雄伟壮观,博得中外游人的好评、喝彩。
 
  喷泉原是一种自然景观,是承压水的地面露头。园林中的喷泉,一般是为了造景的需要,人工建造的具有装饰性的喷水装置。喷泉可以湿润周围空气,减少尘埃,降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击,能产生大量的负氧离子。因此,喷泉有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。
 
  音乐喷泉的工作原理是,根据播放的音乐来控制水柱,达到与音乐同步的效果,而水柱是由水泵来控制的,而水泵是由三相异步电动机组成的,三相异步电动机的转速如果通入工频电源,转速是不变化的,变频器是专门针对电机调速的装置。由变频器控制电机的转速,使水柱发生变化。
 
  改变频率就改变了电机的转速,也就改变了水泵的压力,音乐的不同频率经单片机处理送到变频电机的控制端,使电机转速随音乐的音调,节奏,和强弱变化,水泵的压力随之变化,喷岀的水就有了高低变化,而且是由几套设备对多组喷嘴实施控制喷泉的形成是水泵。
 
喷泉
 
  将音乐的节奏和强度转变为控制信号,此信号再控制一个电压控制器件,电源经过这个电压控制器件后,输出电压也随音乐的变化而改变,然后控制水泵电机。
 
  音乐喷泉摇摆系统原理
 
  摇摆喷泉是音乐喷泉中常见的喷泉水形之一,摇摆喷泉的产生是来自于摇摆系统。摇摆有三种,即纵向摇摆、横向摇摆以及斜向摇摆。
 
  纵向摇摆喷头是在支架上安装一排或两排直流喷头,每个喷头间距一致,由拉杆连接,但喷头角度可自由摆动,水面下有水下电机及动力箱拖动,使每一组喷头纵向摆动,达到喷头高度一致,像条条银龙在空中飞舞。本组合气势庞大,美不胜收。可根据不同的水池、用户的需求现场设计、制作。
 
  横向摇摆喷头是在喷水管上安装若干只支流喷头,每几组喷水管通过有机结合而形成,喷射的水柱呈横向摇摆状。两组喷头对喷,优美动人,配合音控更为富丽豪华。
 
  斜向摇摆喷头其基本结构与横向摇摆喷头相同,由于其一方左倾斜安装,一方右倾斜安装,斜向摇摆喷头喷射时像海鸥展翊,自由飞翔,配合灯光及音控效果更佳。
 
  以上就是小编对于喷泉的基本原理,相关内容的介绍!相信大家应该已经有所了解了,今天小编就给大家介绍这么多,如果大家有什么需要,欢迎随时来电咨询!
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