Un chorro laminar es una barra de agua transparente y vítrea casi sin turbulencias en su interior. Coloque una luz en el lugar correcto y todo el arco brillará desde dentro, y la luz viajará a lo largo del agua como lo haría a lo largo de una fibra. Coloque la misma luz en el lugar obvio, justo afuera del chorro que la apunta, y casi no sucede nada. La diferencia entre los dos resultados es enteramente una cuestión de dónde entra la luz.
Por qué un chorro laminar brilla de manera diferente a cualquier otra forma de agua
Las formas del agua se dividen en dos familias ópticas y necesitan enfoques opuestos.
Agua aireada. Las burbujas de aire arrastradas dispersan la luz en todas direcciones. Lo que el ojo ve en un chorro aireado es luz dispersa que sale de la superficie del agua. El chorro es efectivamente opaco, por lo que la iluminación es un efecto de superficie y la fuente de luz puede estar en cualquier lugar que tenga una línea de visión clara.
Agua laminar. Con el arrastre de aire suprimido, la columna de agua es transparente y la luz que entra por un extremo se transmite a lo largo de ella. El agua no es tan eficiente ópticamente como la fibra de vidrio y la transmisión disminuye con la longitud, pero por encima de la altura de un chorro decorativo típico hay suficiente para que el arco se lea como si estuviera iluminado internamente.
Esa diferencia tiene una consecuencia que sorprende a la gente la primera vez que la ve. En un chorro aireado, el movimiento de la luz no cambia mucho siempre que se apunte correctamente. En un chorro laminar, mover la luz a una mano del eje produce un cambio visible, y moverla fuera del recorrido del agua casi no produce ningún efecto.
Los dos requisitos, y se enfrentan.
Lograr que un chorro laminar brille se reduce a satisfacer dos requisitos al mismo tiempo, y la mayor dificultad de ingeniería es que entran en conflicto.
El requisito óptico. El haz debe lanzarse dentro del diámetro del chorro y a lo largo de su eje. La luz que entra desde el exterior de la columna de agua se refleja principalmente en la superficie, especialmente en ángulos poco profundos, y la que entra se refracta lejos del eje.
El requerimiento hidráulico. El chorro es laminar porque el flujo llega a la salida de la boquilla con muy poca turbulencia. Cualquier cosa en el camino del agua que perturbe el flujo destruye el efecto del que depende la iluminación.
El conflicto es fácil de ver. Un cabezal de luz colocado en medio del camino del agua es ópticamente ideal pero hidráulicamente desastroso. Un cabezal de luz colocado fuera del chorro es hidráulicamente inofensivo y ópticamente inútil. La solución es una cavidad que deja entrar la luz sin poner nada en el flujo, y esa cavidad es la parte del diseño a la que vale la pena dedicarle tiempo.
La cavidad óptica
La cavidad se encuentra dentro o debajo del cuerpo de la boquilla, sellada del agua, con una ventana orientada hacia arriba en la trayectoria del chorro. Tres cosas deciden si funciona.
Por dónde entra la luz con respecto a la salida de la boquilla. Cuanto más bajo sea el punto de entrada, más longitud del chorro estará por encima de la luz y más parte del arco estará iluminada por la transmisión. La entrada demasiado cerca de la salida produce un trozo corto brillante en la base y nada encima.
Qué tan colimado está el haz. La luz que viaja a lo largo del eje de una columna clara sigue siendo útil. La luz en un ángulo grande con respecto al eje sale a través de la pared lateral del chorro después de una corta distancia, y el arco se lee como iluminado abajo y oscuro arriba. Por lo tanto, una distribución estrecha es el punto de partida, no una ocurrencia tardía.
Qué clara es el agua. La transmisión a lo largo de la columna depende de la turbidez y del color. El contenido de partículas pesadas dispersa la luz fuera de la columna en una distancia corta y la longitud iluminada se acorta. Ésta es una de las razones por las que un lavabo con característica laminar se beneficia de una filtración que un lavabo puramente decorativo podría no necesitar.
Vale la pena dejar claro lo que se espera: un chorro laminar iluminado no es tan brillante como un chorro aireado iluminado. No está destinado a ser así. El efecto es una línea de luz que dibuja la curva del agua, no un volumen de espuma blanca.
No perturbar el flujo
El flujo laminar es una condición exigente y se ve destruido por cosas pequeñas.
Dentro del cuerpo de la boquilla, el rendimiento laminar depende de una aproximación tranquila, recta y con baja-turbulencia hacia la salida. Los fabricantes logran esto con rectificadores de flujo, cámaras de sedimentación y un cuidadoso perfilado interno. Cada una de esas características funciona sólo mientras la geometría interna sea la diseñada.
Desde el punto de vista de la iluminación, esto produce una breve lista de prohibiciones:
Ninguna parte de la luminaria sobresalga del canal de agua por encima de la salida.
Ningún cable pasa por el flujo
No hay escalones ni salientes en el recorrido del flujo donde se haya agregado una pared hueca o una fijación.
No hay cambios en la sección transversal-interna que introduce una discontinuidad.
El patrón de diseño que los evita todos es una ventana que está al ras con la superficie interna, o empotrada debajo de ella, sin fijaciones que sobresalgan hacia el orificio. Es una pieza de mecanizado más exigente que una luz simplemente montada junto a la boquilla, y es lo que marca la diferencia entre un chorro encendido y una boquilla con una lámpara al lado.
A la foca se le pide que haga dos trabajos.
La cavidad óptica se encuentra hidráulicamente en un lugar incómodo. Cuando el chorro funciona, la cavidad está bajo presión del flujo. Cuando la bomba se detiene, la cavidad puede estar llena de agua con una cabeza por encima, dependiendo de la disposición y de dónde se asiente el nivel del agua.
Por lo tanto, no se le pide al sello que mantenga el agua fuera de una cavidad seca en una condición estática. Se le pide que sobreviva a los ciclos de presión, y los ciclos de presión son más difíciles para un sello que una presión constante, porque cada ciclo mueve el sello ligeramente y lo trabaja contra las superficies entre las que se asienta.
Tres cosas que vale la pena confirmar antes de arreglar el diseño:
El sello se retiene mecánicamente y no se puede desplazar mediante presión desde ninguno de los lados.
La cavidad se drena, o se puede drenar, para que no quede llena durante un cierre invernal.
El sello se puede reemplazar sin quitar todo el conjunto de boquilla.
Ese tercer punto es el que habitualmente se omite. Un sello que solo se puede reemplazar desmantelando la boquilla es un sello que se reemplaza reemplazando el conjunto.
Tanto la prueba de estanqueidad como la condición de claridad del agua pertenecen a la especificación, porque juntas deciden si el efecto se puede lograr.
Jets saltadores y arcos coreografiados.
Un chorro saltante añade una interrupción mecánica: un desviador o una válvula que interrumpe la corriente para que parezca una serie de arcos en lugar de una columna continua.
La iluminación no necesita seguir la interrupción. La luz permanece sobre el agua mientras está en el aire, y el arco que está presente se enciende. Lo que sí cambia es el ritmo de la escena, porque un chorro roto con luz constante se lee diferente que un chorro continuo con luz constante.
Dos notas prácticas tras observar la ejecución de estas funciones:
Al cortar el chorro se ve en el corte un espacio sin iluminación. Si la secuencia ya atenúa la luz entre arcos, la interrupción se considera intencional. Si no, se lee como una falla.
La latencia de control aparece más en un avión que salta que en cualquier otro tipo. Una luz que responde una fracción de segundo tarde es apenas perceptible en una columna continua y bastante perceptible cuando la columna aparece y desaparece en una señal.
Cuando una función está coreografiada con música, la arquitectura de control detrás de esa latencia se trata en nuestro artículo sobre el control de espectáculos a escala-del lugar.
Cuando ambos tipos de chorro comparten una cuenca
Muchos diseños combinan arcos laminares con chorros aireados en un mismo cuerpo de agua, y ambos necesitan un tratamiento opuesto.
Los arcos laminares necesitan luces en el eje, dentro del camino del agua, haz estrecho, mínima perturbación. Los chorros aireados necesitan luces colocadas para cruzar el rocío, lo que significa apuntar a través en lugar de a lo largo, y aceptar que el elemento brillante es la superficie de dispersión.
Intentar llegar a un acuerdo para ambos suele producir dos resultados mediocres. Cuando un lavabo tiene ambos, el enfoque práctico es tratarlos como dos esquemas de iluminación que comparten un sistema de control y una fuente de alimentación, y exponerlos por separado en el dibujo. La geometría de esa disposición, incluida la apertura y el eje, se trata en nuestro artículo sobre cómo combinar boquillas con luces.
Cómo se ve realmente el arco cuando está encendido
Vale la pena describirlo con franqueza, porque las expectativas y el resultado difieren.
Un arco laminar iluminado se lee como una delgada línea de luz que sigue la curva del agua, siendo más brillante cerca de la base y atenuándose a lo largo. Es un efecto de dibujo más que un efecto de iluminación. Añade interés después del anochecer y casi desaparece a la luz del día, lo cual es normal y se le explica mejor al cliente antes del parto que después.
Dos condiciones cambian la apariencia. El agua con un alto contenido de partículas acorta la longitud iluminada y suaviza la línea, porque la luz se dispersa fuera de la columna. Un chorro cuya superficie es ligeramente irregular dispersa la luz en las irregularidades, lo que produce un aspecto moteado a lo largo del arco en lugar de un borde limpio.
Adónde va la luz cuando la boquilla es un chorro saltador
Un chorro saltador necesita una interrupción mecánica en el agua, y ese mecanismo generalmente ocupa el espacio debajo de la salida de la boquilla donde de otro modo se ubicaría la cavidad óptica.
Dos arreglos funcionan. La luz puede ubicarse aguas arriba del desviador, por lo que viaja a través del agua antes de la interrupción y continúa a lo largo del arco una vez que el desviador la suelta. O la luz puede ubicarse aguas abajo, inmediatamente debajo de la salida, con el desviador colocado encima dentro del cuerpo de la boquilla.
La disposición aguas arriba ilumina el agua que pasa a través del mecanismo, por lo que el mecanismo tiene que dejar pasar la luz sin pérdidas o distorsiones significativas. La disposición aguas abajo mantiene el mecanismo fuera del camino óptico y requiere que la cavidad encaje en un espacio más corto. La elección generalmente se hace por la geometría del proveedor de la boquilla más que por preferencia, razón por la cual los dos proveedores necesitan intercambiar dibujos antes de finalizar un diseño.
Que especificar
Si el esquema incluye un chorro laminar iluminado, estos elementos pertenecen a las especificaciones y no a una conversación posterior a la entrega:
Donde entra la luz en relación con la salida de la boquilla, expresado como una dimensión
La distribución del haz necesaria y si la óptica de la luminaria es fija o orientable.
Si la ventana de la luminaria está al ras o empotrada en el orificio interior
La prueba de sellado realizada y si la cavidad se puede drenar.
La condición de claridad del agua asumida, ya que determina la longitud iluminada alcanzable.
El requisito de latencia de control, donde se coreografia el jet.
donde nos sentamos
Construimos luminarias laminares y de boquilla con la cavidad óptica mecanizada para que la ventana no se proyecte hacia el flujo, de modo que el conjunto no perturbe el patrón laminar. Cuando una boquilla y una luz se suministran como un solo conjunto, la alineación se establece antes del envío para que la tarea en el sitio sea un solo corte-.
Para un esquema basado-en boquillas, nuestroLuz de fuente de 12VEl rango es el punto de partida. Cuando la luminaria se encuentra separada de la boquilla en lugar de dentro de ella, comenzaríamos desde elLuz subacuática IP68rango en su lugar.
NuestroPerfil de la empresaexplica cómo manejamos la coordinación de boquillas en un proyecto.
Preguntas frecuentes
P: ¿Por qué un chorro laminar no se enciende cuando se le dirige la luz desde el exterior?
R: Porque la mayor parte de la luz se refleja en la superficie del agua y la que entra se refracta lejos del eje del chorro. Para que el arco brille, la luz debe lanzarse dentro de la columna, a lo largo de su eje, desde una cavidad debajo o dentro de la boquilla.
P: ¿Se puede encender un chorro aireado desde el interior de la misma manera?
R: No. El aire arrastrado dispersa la luz en todas direcciones, por lo que un chorro aireado es efectivamente opaco. Se ilumina desde el exterior cruzando el spray con un haz, que es una técnica diferente con diferente posición de fijación.
P: ¿En qué se diferencia un chorro laminar de un chorro saltador para la iluminación?
R: Un chorro que salta agrega una interrupción mecánica que divide la corriente en arcos. El enfoque de iluminación es el mismo, porque la luz aún viaja a través del agua mientras el agua está en el aire. Lo que cambia es cómo se lee la secuencia cuando se corta la transmisión.
P: ¿La calidad del agua afecta un chorro laminar encendido?
R: Sí, más de lo que afecta a la mayoría de las funciones. La luz que viaja a lo largo de la columna es dispersada por las partículas y absorbida por el color, por lo que el agua turbia acorta considerablemente la longitud iluminada. La filtración es importante para una característica laminar.
P: ¿Cuál es el error más común en la iluminación de chorro laminar?
R: Poner un cabezal de luz en el camino del agua. Resuelve el problema óptico y destruye el flujo laminar que hace posible el efecto en primer lugar.
Planificación de un laminar iluminado o un jet saltador
Envíe los detalles de la boquilla, la altura del chorro y el estado del agua. Volveremos sobre dónde debe entrar la luz, la distribución del haz necesaria y si la disposición se adapta a uno de nuestros conjuntos existentes o necesita una nueva cavidad.