喷泉设备中喷头喷管要如何设计

1喷管形式的选择
喷头的射程、雾化程度是和水流从喷嘴喷出时的动能有关，和水流内部的紊流程度有关，动能大，则射程远，紊流程度低，水流不致过早分裂。但是水流经过喷体时，要产生涡流，并使流速分布不均匀。这些现象不管喷体怎样合理设计，还是不能完全消除掉的，如果这些现象不进一步克服，带到喷嘴去就会增加能量损失，影响射程。所以说，我们设计喷管和稳流器的目的是想通过喷管和稳流器的作用，把经喷体转弯后被干扰的水流改造成平顺的水流，以断面流速比较均匀的形式进人喷嘴，从而使喷头能获得比较理想的射程。从水力性能考虑，喷管的设计主要是选择适宜的喷管的形式，包括直径、喷管的长度和锥度等参数。从结构上来讲，要考虑喷管与喷体，喷嘴，摇臂轴（摇臂斜置的喷头）等件的连接形式。
1喷管形式的选择目前国内外喷头采用的喷管形式，对于大、中型喷头多采用直管稳流一锥管过渡一喷嘴出流或渐缩管稳流一喷嘴出流（图2-28）两种形式；对于小喷头，为了结构紧凑，多采用直管稳流一喷嘴出流的形式，我国的摇臂式喷头大部分采用后两种形式。

2．喷管长度的确定
喷管长度是指与喷体连接处断面至喷嘴（或锥管）人口断面之间的一连接段长度。喷管中的水头损失主要系横向环流所造成。消除横向环流主要靠水分子之间及其与管壁的碰撞，这就要求加长喷管长度。但是喷管过长使整个喷头外形尺寸也要相对增加，不经济。国内外许多学者研究表明，射程随喷管相对长度（喷管长度 Lcm 与喷管内径 Dcm 之比）增加而增加，开始射程增长速率很快，当相对长度增加到一定数值，继续增加喷管相对长度时，射程增长的速度则大大减慢下来

3．喷管直径的确定
如果把喷管出口截面积与喷嘴出口截面积之比值称为收缩程度，得到了喷头射程随收缩程度而变化的关系。当收缩度 n 小于9时，射程随 n 的增加而迅速增加；之后，如果 n 再继续增大，而喷头射程就不会再有多大的增加。当收缩程度增大到 n =9时，出口的紊流程度减弱；当 n =9~10时，紊流程度几乎不变；当 n =16时，紊流程度甚至比人口处还要大一些。因此过度管的收缩度 n =8~9，为宜。再增大喷管直径没有什么好处，甚至还会出现减小喷头射程的不良效果。

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