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,使静水变为动水,使水也有了灵魂,又辅之以各种灯光效果,使水体具有丰富多彩的形态,可以缓冲、软化城市中“凝固的建筑物”和硬质的地面,以增加城市环境的生机,有益与身心健康并能满足视觉艺术的需要。 大型城市广场中的人工动态喷泉,也多来自自然的种种水态,如瀑布、叠水、水帘、溢流、溪流、壁泉等,随着科学技术的发展进步,各种喷泉真是花样翻新、层出不穷,几乎达到了人们随心所欲创造各种晶莹剔透、绚丽多姿动态水景的程度。喷泉在当今时代,已经形成了一道独特的人文景观。
现代技术的应用,产生了各种自控喷泉。日本的“会跳舞的喷泉”、美国的“华尔兹舞喷泉”,在彩色灯光的照射下,水花能随着音乐的旋律翩翩起舞。法国巴黎的德方斯广场上,有的“阿加姆”音乐喷泉,建于1980年,66个喷头呈“S”形布置,喷出1-15米高的水柱,能表演格什温的《蓝色狂想曲》、柴可夫斯基的《悲怆交响曲》、佩潘和阿乐纳德合作的《水上芭蕾舞曲》等十多个精彩节目。随着音乐的变化,水柱有时轻歌曼舞,有时又挺拔高耸,在绚丽多彩的水柱间还配有鲜艳夺目的火花。火花是由特制的火花喷射管喷出的,与水花交织在一起,景观奇妙。日本的水力喷射动物园,在一个直径10米水池内,安装着6036个旋转的喷头。它们能喷射出老虎和狮子搏斗、老鹰和羚羊厮杀等奇妙的场面。这些喷泉多是利用电脑控制水、光、音、色,使喷泉艺术进入崭新的时代。
利用音乐文件的物理波形,将其分为若干乐段,精度达十毫秒,并且自动识别震撼、思念、抒情、喜悦、激昂、悲哀、欢快、热烈等乐曲的基本情感特征,转换为控制信号,经过同步处理后通过信号输出卡输出到外围具体控制单元,即根据水型组态规则控制潜水泵、电磁阀、水下彩灯和变频器等执行机构,将视觉感受与听觉感受融为一体。