噴泉設備中噴頭噴管要如何設計

1噴管形式的選擇
噴頭的射程、霧化程度是和水流從噴嘴噴出時的動能有關，和水流內部的紊流程度有關，動能大，則射程遠，紊流程度低，水流不致過早分裂。但是水流經過噴體時，要產生渦流，并使流速分布不均勻。這些現象不管噴體怎樣合理設計，還是不能完全消除掉的，如果這些現象不進一步克服，帶到噴嘴去就會增加能量損失，影響射程。所以說，我們設計噴管和穩流器的目的是想通過噴管和穩流器的作用，把經噴體轉彎后被干擾的水流改造成平順的水流，以斷面流速比較均勻的形式進人噴嘴，從而使噴頭能獲得比較理想的射程。從水力性能考慮，噴管的設計主要是選擇適宜的噴管的形式，包括直徑、噴管的長度和錐度等參數。從結構上來講，要考慮噴管與噴體，噴嘴，搖臂軸（搖臂斜置的噴頭）等件的連接形式。
1噴管形式的選擇目前國內外噴頭采用的噴管形式，對于大、中型噴頭多采用直管穩流一錐管過渡一噴嘴出流或漸縮管穩流一噴嘴出流（圖2-28）兩種形式；對于小噴頭，為了結構緊湊，多采用直管穩流一噴嘴出流的形式，我國的搖臂式噴頭大部分采用后兩種形式。

2．噴管長度的確定
噴管長度是指與噴體連接處斷面至噴嘴（或錐管）人口斷面之間的一連接段長度。噴管中的水頭損失主要系橫向環流所造成。消除橫向環流主要靠水分子之間及其與管壁的碰撞，這就要求加長噴管長度。但是噴管過長使整個噴頭外形尺寸也要相對增加，不經濟。國內外許多學者研究表明，射程隨噴管相對長度（噴管長度 Lcm 與噴管內徑 Dcm 之比）增加而增加，開始射程增長速率很快，當相對長度增加到一定數值，繼續增加噴管相對長度時，射程增長的速度則大大減慢下來

3．噴管直徑的確定
如果把噴管出口截面積與噴嘴出口截面積之比值稱為收縮程度，得到了噴頭射程隨收縮程度而變化的關系。當收縮度 n 小于9時，射程隨 n 的增加而迅速增加；之后，如果 n 再繼續增大，而噴頭射程就不會再有多大的增加。當收縮程度增大到 n =9時，出口的紊流程度減弱；當 n =9~10時，紊流程度幾乎不變；當 n =16時，紊流程度甚至比人口處還要大一些。因此過度管的收縮度 n =8~9，為宜。再增大噴管直徑沒有什么好處，甚至還會出現減小噴頭射程的不良效果。

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