喷泉的水力计算及水泵选型介绍

各种喷头因流速、流量的不同，喷出的花形会有很大差异，达不到预定的流速、流量则不能获得设计的效果，因此喷泉设计必须经过水力计算，主要求喷泉总流量、扬程和管径。

 1）总流量Q

⑴单个喷嘴的流量(q):    q＝uf(2gH)1/2×l0-3

式中：q—喷嘴流量(m3/s)；

u—流量系数，与喷嘴的形式有关，一般在0.62～0.94之间；如，蘑菇式喷头：0.8～0.98；雾状喷头：0.9～0.98；牵牛花喷头：0.8～0.9。

f—喷嘴出水口断面积(mm2)；  g—重力加速度(9.80/s2)，    H—喷头入口水压(米水柱)。

⑵总流量(Q)

喷泉总流量是指在某一时间同时工作的各个喷头喷出的流量之和的最大值。即：

Q＝q1十q2十…十qn

 选择合适的进水管径(D)

D＝(4Q/πv)

式中：D——管径(mm)； Q——总流量(m3/s)；

     π—圆周率(3.1416)；v—流速(通常选用O.5-0.6m/s)。

另外，也可依据如下公式：

            进水管径： D ≥ 800×Q1/2(mm)

泄水管管径： d=17.9×F0.5×H0.25×T-0.5

其中：F：水池面积（㎡）

H：水池水深（m）

T：要求泄水时间（h）,一般选用4～8小时，不超过12小时。

⑶总扬程

 水泵的提水高度叫扬程。一般将水泵进、出水池的水位差称为“净扬程”，加上水流进出水管的水头损失称为总扬程。即：总扬程=净扬程+损失扬程

其中损失扬程的计算比较复杂。对一般的喷泉可以粗略地取净扬程10%～30%作为损失扬程。表4.４损失扬程估算表：

2、选择合适的水泵

根据以上所计算的总扬程以及水泵铭牌上的扬程（在一定转速下效率最高时的扬程，一般称为“额定扬程”），确定合适的水泵。

⑴水泵选型

喷泉用水泵以离心泵、潜水泵最为普遍。单级悬壁式离心泵特点是依靠泵内的叶轮旋转所产生的离心力将水吸人并压出，它结构简单，使用方便，扬程选择范围大，应用广泛，常有IS型、DB型。潜水泵使用方便，安装简单，不需要建造泵房，主要型号有QY型、QD型、B型等。

①水泵性能

水泵选择要做到“双满足”，即流量满足、扬程满足。为此，先要了解水泵的性能，再结合喷泉水力计算结果，最后确定泵型。通过铭牌能基本了解水泵的规格及主要性能。

A、水泵型号  按流量、扬程、尺寸等给水泵编的型号，有新旧两种型号。

B、水泵流量  指水泵在单位时间内的出水量，单位用m3／h或L／s(1升／秒＝3600升／d、时＝3.6立方米／4、时＝3.6吨／小时)。

C、水泵扬程  指水泵的总扬水高度。

D、允许吸上真空高度  是防止水泵在运行时产生汽蚀现象，通过试验而确定的吸水安全高度，其中已留有0.3m的安全距。该指标表明水泵的吸水能力，是水泵安装高度的依据。

②泵型的选择

通过流量和扬程两个主要因子选择水泵，方法如下。

A确定流量  按喷泉水力计算总流量确定。

B确定扬程  按喷泉水力计算总扬程确定。

C选择水泵  水泵的选择应依据所确定的总流量、总扬程查水泵铭牌即可选定。如喷泉需用两个或两个以上水泵提水时(注：水泵并联，流量增加，压力不变；水泵串联，流量不变，压力增大)，用总流量除水泵数求出每台水泵流量，再利用水泵性能表选泵。查表时，若遇到两种水泵都适用，应优先选择功率小、效率高、叶轮小、重量轻的型号。