En laminær stråle er en klar glasagtig vandstav med næsten ingen turbulens indeni. Sæt et lys på det rigtige sted, og hele buen gløder indefra, med lyset vandrer langs vandet, som det ville langs en fiber. Sæt det samme lys på det oplagte sted, lige uden for den jet, der er rettet mod det, og der sker næsten intet. Forskellen mellem de to resultater er udelukkende et spørgsmål om, hvor lyset kommer ind.
Hvorfor en laminær stråle lyser anderledes end enhver anden vandform
Vandformer falder i to optiske familier, og de har brug for modsatte tilgange.
Beluftet vand. Medførte luftbobler spreder lys i alle retninger. Det, øjet ser på en luftstråle, er spredt lys, der forlader vandoverfladen. Strålen er effektivt uigennemsigtig, så belysning er en overfladeeffekt, og lyskilden kan være hvor som helst, der har fri sigte.
Laminært vand. Med luftindblanding undertrykt er vandsøjlen gennemsigtig, og lys, der kommer ind i den ene ende, transmitteres langs den. Vand er ikke så optisk effektivt som glasfiber, og transmissionen falder af med længden, men over højden af en typisk dekorativ stråle er der nok til, at lysbuen kan læses som internt oplyst.
Den forskel har en konsekvens, der overrasker folk, første gang de ser den. På en luftet jet ændrer det ikke meget at flytte lyset, så længe sigtet er rigtigt. På en laminær jet giver det en synlig ændring, når lyset flyttes en hånds bredde fra aksen, og at flytte det ud af vandvejen giver næsten ingen effekt overhovedet.
De to krav, og de trækker mod hinanden
At få en laminær stråle til at lyse kommer ned til at opfylde to krav på samme tid, og det meste af den tekniske vanskelighed er, at de er i konflikt.
Det optiske krav. Strålen skal affyres inden for strålens diameter og langs dens akse. Lys, der kommer ind fra ydersiden af vandsøjlen, reflekteres for det meste ved overfladen, især i lave vinkler, og det, der kommer ind, brydes væk fra aksen.
Det hydrauliske krav. Strålen er laminær, fordi strømmen ankommer til dyseudgangen med meget lidt turbulens. Alt i vandvejen, der forstyrrer strømmen, ødelægger den effekt, som belysningen afhænger af.
Konflikten er let at se. Et lyshoved placeret i midten af vandvejen er optisk ideelt og hydraulisk katastrofalt. Et lyshoved placeret uden for strålen er hydraulisk uskadeligt og optisk ubrugeligt. Løsningen er et hulrum, der lukker lyset ind uden at sætte noget i flowet, og det hulrum er den del af designet, der er værd at bruge tid på.
Det optiske hulrum
Hulrummet sidder inde i eller under dyselegemet, forseglet fra vandet, med et vindue opad i strålens bane. Tre ting afgør, om det virker.
Hvor lyset kommer ind i forhold til dyseudgangen. Jo lavere indgangspunktet er, jo mere af strålens længde er over lyset, og jo mere af lysbuen er oplyst ved transmission. Indgang for tæt på udgangen giver en kort glødende stub ved bunden og intet over den.
Hvor kollimeret strålen er. Lys, der bevæger sig langs aksen af en klar søjle, forbliver nyttig. Lys i en stor vinkel i forhold til aksen går gennem strålens sidevæg efter kort afstand, og buen lyder som tændt forneden og mørk over. En snæver fordeling er derfor udgangspunktet, ikke en eftertanke.
Hvor er vandet klart. Transmission langs søjlen afhænger af turbiditet og af farve. Kraftig partikelindhold spreder lys ud af søjlen inden for kort afstand, og den oplyste længde forkortes. Dette er en af grundene til, at et bassin med en laminær funktion drager fordel af filtrering, som et rent dekorativt bassin måske ikke har brug for.
Det er værd at udtrykke forventningen klart: en tændt laminær stråle er ikke så lysstærk som en tændt luftstråle. Det er ikke meningen. Effekten er en lyslinje, der tegner vandets kurve, ikke en mængde hvid spray.
Forstyrrer ikke flowet
Laminar flow er en krævende tilstand, og den ødelægges af små ting.
Inde i dyselegemet afhænger den laminære ydeevne af en rolig, lige, lav-turbulens tilgang til udgangen. Dette opnår producenterne med flowudrettere, bundfældningskamre og omhyggelig indvendig profilering. Hver af disse funktioner fungerer kun, mens den interne geometri er som designet.
Fra belysningssiden giver det en kort liste over forbud:
Ingen del af armaturet stikker ud i vandvejen over udgangen
Intet kabel ført gennem flowet
Intet trin eller knast i strømningsvejen, hvor der er tilføjet en hulmur eller en fiksering
Ingen ændring af det interne- tværsnit, der introducerer en diskontinuitet
Designmønsteret, der undgår dem alle, er et vindue, der flugter med den indvendige overflade, eller forsænket under det, uden fastgørelser, der rager ind i boringen. Det er et mere krævende stykke bearbejdning end et lys, der blot er monteret ved siden af dysen, og det er det, der gør forskellen mellem en tændt stråle og en dyse med en lampe ved siden af.
Sælen bliver bedt om at udføre to opgaver
Det optiske hulrum sidder hydraulisk på et akavet sted. Når strålen løber, er hulrummet under tryk fra flowet. Når pumpen stopper, kan hulrummet være fyldt med vand med et hoved over sig, afhængigt af arrangementet og hvor vandstanden sætter sig.
Så tætningen bliver ikke bedt om at holde vand ude af et tørt hulrum i en statisk tilstand. Den bliver bedt om at overleve trykcykling, og trykcykling er sværere for en tætning end konstant tryk, fordi hver cyklus flytter tætningen lidt og arbejder den mod overfladerne, den sidder imellem.
Tre ting, der er værd at bekræfte, før designet er rettet:
Tætningen fastholdes mekanisk og kan ikke forskydes ved tryk fra begge sider
Hulrummet dræner, eller kan drænes, så det ikke efterlades fuldt gennem en vinterstop
Tætningen kan udskiftes uden at fjerne hele dysesamlingen
Det tredje punkt er det, der normalt udelades. En tætning, der kun kan udskiftes ved at demontere dysen, er en tætning, der udskiftes ved at udskifte samlingen.
Både tætningstesten og vandklarhedstilstanden hører hjemme i specifikationen, fordi de sammen afgør, om effekten overhovedet er opnåelig.
Jumping jetfly og koreograferede buer
En hoppende jet tilføjer en mekanisk afbrydelse: en omleder eller en ventil, der bryder strømmen, så den fremstår som en serie af buer snarere end en kontinuerlig søjle.
Belysningen behøver ikke følge afbrydelsen. Lyset bliver på vandet, mens det er i luften, og den bue, der er til stede, tændes. Det, der ændrer sig, er scenens rytme, fordi en brudt stråle med konstant lys læser anderledes end en kontinuerlig stråle med konstant lys.
To praktiske noter fra at se disse funktioner køre:
Når strålen skæres, bliver et uoplyst mellemrum synligt ved snittet. Hvis sekvensen allerede dæmper lyset mellem buer, lyder afbrydelsen som tilsigtet. Hvis ikke, læses det som en fejl.
Kontrolforsinkelse viser sig mere på en hoppende jet end på nogen anden type. Et lys, der reagerer en brøkdel af et sekund for sent, er næppe mærkbart på en kontinuerlig søjle og ret mærkbart, når søjlen dukker op og forsvinder på signal.
Hvor en funktion er koreograferet til musik, er kontrolarkitekturen bag denne latency dækket i vores artikel om spillesteds-skalavisningskontrol.
Når begge jettyper deler et bassin
Mange designs kombinerer laminære buer med luftede stråler i samme vandområde, og de to har brug for modsat behandling.
De laminære buer ønsker lys på aksen, inde i vandvejen, smal stråle, minimal forstyrrelse. De luftede jetfly vil have lys placeret til at krydse sprayen, hvilket betyder at sigte på tværs i stedet for langs, og acceptere, at det lyse element er den sprede overflade.
Forsøg på et kompromis arrangement for begge giver normalt to middelmådige resultater. Hvor et bassin har begge dele, er den praktiske tilgang at behandle dem som to lyssystemer, der deler et styresystem og en strømforsyning, og at angive dem separat på tegningen. Geometrien af denne indstilling, inklusive blænde og akse, er dækket i vores artikel om matchning af dyser til lys.
Hvordan ser lysbuen egentlig ud, når den er tændt
Værd at beskrive ærligt, fordi forventningen og resultatet er forskellige.
En tændt laminær bue aflæses som en tynd lyslinje, der følger vandets kurve, lysest nær bunden og falmer langs længden. Det er en tegneeffekt snarere end en belysningseffekt. Det tilføjer interesse efter mørkets frembrud, og det forsvinder næsten i dagslys, hvilket er normalt og bedre forklaret for en klient før levering end efter.
To forhold ændrer udseendet. Vand med højt partikelindhold forkorter den tændte længde og blødgør linjen, fordi lyset spredes ud af søjlen. En stråle, hvis overflade er lidt uregelmæssig, spreder lys ved uregelmæssighederne, hvilket giver et plettet udseende langs buen i stedet for en ren kant.
Hvor lyset går hen, når dysen er en hoppende jet
En hoppende jet har brug for en mekanisk afbrydelse i vandet, og den mekanisme optager normalt pladsen under dyseudgangen, hvor det optiske hulrum ellers ville sidde.
To arrangementer virker. Lyset kan sidde opstrøms for omlederen, så det rejser gennem vandet før afbrydelsen og fortsætter langs buen, når omlederen slipper det. Eller lyset kan sidde nedstrøms, umiddelbart under udgangen, med aflederen placeret over det inde i dyselegemet.
Opstrømsarrangementet lyser vandet, der passerer gennem mekanismen, så mekanismen skal passere lys uden væsentligt tab eller forvrængning. Nedstrømsarrangementet holder mekanismen ude af den optiske vej og kræver, at hulrummet passer ind i et kortere rum. Valget træffes sædvanligvis af dyseleverandørens geometri frem for præference, hvorfor de to leverandører skal udveksle tegninger, før en af dem færdiggør et design.
Hvad skal specificeres
Hvis ordningen omfatter en tændt laminær stråle, hører disse genstande til i specifikationen snarere end i en samtale efter levering:
Hvor lyset kommer ind i forhold til dyseudgangen, udtrykt som en dimension
Den nødvendige strålefordeling, og om armaturets optik er fast eller justerbar
Om armaturets vindue flugter med eller forsænket fra den indvendige boring
Den udførte tætningstest, og om hulrummet kan drænes
Vandets klarhedstilstand forudsat, da den indstiller den opnåelige lyslængde
Kontrollatenskravet, hvor jetflyet er koreograferet
Hvor vi sidder
Vi bygger dyse- og laminararmaturer med det optiske hulrum bearbejdet, så vinduet ikke rager ind i flowet, så samlingen ikke forstyrrer det laminære mønster. Hvor en dyse og et lys leveres som én enhed, indstilles justeringen før forsendelse, så opgaven på stedet er en enkelt udskæring-.
For et dysebaseret-skema er vores12V fontænelysrækkevidde er udgangspunktet. Hvor armaturet sidder adskilt fra dysen i stedet for inde i den, ville vi tage udgangspunkt iIP68 undervandslysrækkevidde i stedet for.
Voresvirksomhedsprofilforklarer, hvordan vi håndterer dysekoordinering på et projekt.
FAQ
Q: Hvorfor lyser en laminær jet ikke, når lyset er rettet mod det udefra?
A: Fordi det meste af lyset reflekteres ved vandoverfladen, og det, der kommer ind, brydes væk fra strålens akse. For at få lysbuen til at lyse, skal lyset lanceres inde i søjlen, langs dens akse, fra et hulrum under eller inde i dysen.
Spørgsmål: Kan en luftstråle tændes indefra på samme måde?
A: Nej. Medført luft spreder lys i alle retninger, så en beluftet stråle er effektivt uigennemsigtig. Den oplyses udefra ved at krydse sprayen med en stråle, hvilket er en anden teknik med en anden armaturposition.
Q: Hvordan adskiller en laminær jet sig fra en hoppende jet til belysning?
A: En hoppende jet tilføjer en mekanisk afbrydelse, der bryder strømmen i buer. Belysningstilgangen er den samme, fordi lyset stadig rejser gennem vandet, mens vandet er i luften. Det, der ændrer sig, er, hvordan sekvensen læses, når strømmen skæres.
Spørgsmål: Påvirker vandkvaliteten en tændt laminær jet?
A: Ja, mere end det påvirker de fleste funktioner. Lys, der rejser langs søjlen, spredes af partikler og absorberes af farve, så grumset vand forkorter den oplyste længde betydeligt. Filtrering er vigtig for en laminar funktion.
Q: Hvad er den mest almindelige fejl i Laminar Jet Lighting?
A: Sætte et lyshoved i vandvejen. Det løser det optiske problem og ødelægger det laminære flow, der gør effekten mulig i første omgang.
Planlægning af en tændt laminar eller hoppende jet
Send dysedetaljerne, strålehøjden og vandets tilstand. Vi vender tilbage med, hvor lyset skal ind, hvilken strålefordeling der skal til, og om arrangementet passer til en af vores eksisterende samlinger eller har brug for et nyt hulrum.