Гідравлічний розрахунок переливних фонтанних чаш і каскадів

Витрату води в фонтанах з переливними чашами можна визначити за формулою для незатопленого водозливу з широким порогом, без урахування швидкості підходу:

,

где m – коефіцієнт витрати, який приймають для нашого випадку рівним 0,335;

b – ширина водозливу, м;

Н – товщина шару води над порогом водозливу (бортом чаші), м.

Витрату води для круглої каскадної чаші діаметром D можна визначити за формулою:

.

Для того, щоб перелив води з чаші був рівним і мав вигляд скляного купола, необхідно мати гладку поверхню порогу і ребра перелив та абсолютно спокійну поверхню води в чаші. Ламінарний перелив с гладким прозорим шаром води можна одержати при застосуванні профілів, вказаних на рис.1.

Рис. 1. Профіль перелив води з чаші

При потраплянні води в чаші з верхніх ярусів фонтана, для створення нерозривності водяного ковпака слід перед гранню переливу встановити заспокоювачі. Без них перелив буде нерівним, переривчастим.

Таблиця 1

Витрата води Q на 1 м пог. каскаду залежно від товщини шару води Н над порогом водозливу

Н, м	0,002	0,003	0,004	0,005	0,006	0,007	0,008	0,009	0,010	0,011	0,012	0,013	0,014	0,015	0,016	0,017	0,018	0,020
Q, л/с	0,13	0,24	0,38	0,53	0,69	0,87	1,06	1,27	1,48	1,71	1,96	2,20	2,46	2,72	3,00	3,30	3,58	4,20

Фонтанное оборудование. Насосы для фонтанов.

Підготовка води для фонтана

механической фильтрации воды фонтана

Вода пропускается через фильтр, наполненный песком, гравием, либо специальными гранулами. Наиболее большие частички грязи удерживаются фильтром. Через некоторое время его следует промыть и снова поставить на место. Песчаные фильтры позволяют эффективно очищать воду от твердых частиц (включая дисперсную взвесь твердых фракций в воде) и служат для.

Биоочистка

Очистка микроорганизмами. Практически та же система механической фильтрации, но в фильтр дополнительно помещаются микроорганизмы, которые перерабатывают вредные вещества, поступающие из водоема.

Знезараження

УФ приборы для фильтрации воды фонтана. С помощью излучения ультрафиолетового типа уничтожаются многочисленные виды бактерий и вирусов.

Система водоподготовки с дозированной подачей реагентов состоит из специальных устройств, добавляющих реагенты, которые исключают «цветение» воды, развитие в ней микроорганизмов и водорослей. Также это устройство умягчает воду.

Підводна підсвітка

Система спеціальних світильників, розміщена всередині споруди, дозволяє ефектно підсвітити фонтан. Ці світильники мають відповідний клас захисту від вологи.

Розрахунок втрат води фонтаном

При використанні оборотної схеми водопостачання фонтанів необхідно враховувати кількість води, яка втрачається на розбризкування, знос вітром і випаровування.

Втрати на розбризкування і знос вітром, залежно від конструкції фонтанних насадків (висоти струменю) і сили вітру, можуть прийматися рівними: для циліндричних насадків – 1…2% і для насадків, які розпилюють воду, – 1,5…3,0% від витрати води, що її пропускають насадки.

Для мінімізації втрат води при зносі вітром рекомендують використовуати схему, зображену на рис.6, чи застосувати спеціальну систему, яка слідкує за силою і напрямком вітру, автоматично змінюючи продуктивність насосного обладнання залежно від вітрового навантаження, тим самим зменшуючи висоту фонтанного струменю при збільшенні швидкості вітру.

При застосуванні насадків спеціальних конструкцій, призначених для дрібнодисперсного розбризкування води (створення ефекту тумана), необхідно додавати на випаровування води при розбризкуванні 0,5…1,0%.

Якщо в системі оборотного водопостачання фонтана передбачено очистку води на піщаному фільтрі, то необхідно також враховувати витрату води на промивку завантаження фільтра, яка може бути прийнятою в межах 2% від добової продуктивності фільтра.

Для мінімізації втрат води від промивки фільтра найбільш доцільним є заміна піщаного фільтра на грязеємнісні фільтри, наприклад картриджні, що їх використовують на вводах водопроводу у будинок.

Кількість води, що випаровується з поверхні, в основному залежить від температури зовнішнього повітря, його вологості, середньої швидкості вітру. Її визначають наближенно за формулою:

Н_вип = 11,6∙(E₁/100 – e_о)∙B∙t , (1)

где Н_вип – шар випаровування в фонтанній чаші, мм/місяць;

11,6 – коефіцієнт, який враховує питоме всмоктування атмосфери, (мм/мбар)/місяць;

E₁ – максимальна пружність водяної пари при заданій температурі поверхні води, Па (табл.1);

e_о – парціальний тиск водяної пари в повітрі, мбар,

e_о = μ·E₁/100 , (2)

μ – відносна вологість в повітря, %;

100 – перевідний коефіцієнт з Па в мбар (1 мбар = 100 Па);

В – коефіцієнт, який враховує силу вітру,

В = 1 + 0,134·V_в ;

V_в – середня швидкість вітру, (м/с)/місяць;

t – розрахунковий час випаровування води, місяці.

Таблиця 1