文档介绍：第十三讲:
射流
一、本课的基本要求
⒈掌握自由射流的定义、形成条件、基本特点。
⒉掌握旋转射流的定义、形成条件、基本特点。
⒊了解旋流强度对旋转射流的影响。
第一章动量传输
二、本课的重点、难点:
重点:射流的特征。
难点:旋流强度对旋转射流的影响。
第一章动量传输
§ 射流
定义:流体由喷咀流出到一个足够大的空间后,不再受固体边界限制而
继续扩散的一种流动。
举例:气体、液体燃料的燃烧、转炉吹氧、炉外精炼、高炉喷吹等。
分类:按机理
主要内容:射流的一般特征及经验公式。
第一章动量传输
按流动性质
大多数情况
紊流射流
很难观察到
层流射流
自由射流
⒈定义:
流体自喷咀流入无限大的自由空间中称为自由射流。
形成自由射流必须具备两个条件:
⑴射流流体物理性质如温度、密度等与介质相同。
⑵空间介质不动,且不受边界的限制。
⒉基本特点:
自由射流可分为几个主要区域:图1-6-1 P77
第一章动量传输
⑵基本段(主段):转折截面以后的区域。特点:x,w中,为射流边界层
所占据。
⑶射流核心区:具有初始速度的区域。
第一章动量传输
⑴初始段:喷口截面到转折截面之间。特点:射流中心速度等于w0,
0
w
w
=
中
⑷射流极点:射流外边界线逆向延长的交点O(射流源)。
⒊速度分布
⑴截面上速度分布:
b射流的半宽度。
⑵中心速度分布:
第一章动量传输
(1)
2
5
1
b
y
1
w
w
ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
|
ø
ö
ç
è
æ
-
=
.
中
î
í
ì
=
¢
=
=
¢
=
11
0
10
0
a
x
a
4
2
b
08
0
07
0
a
x
a
4
3
b
.
~
.
.
.
~
.
.
扁形射流
圆形射流
圆形射流:
,r0喷口半径。
0
0
r
x
a
97
0
29
0
r
x
a
97
0
w
w
¢
=
+
=
.
.
.
中
扁形射流:
,b0喷口半高度。
⒋射流截面及流量
h0极点至喷口截面的距离。
,
通过(1)式求出观察截面的平均流速
第一章动量传输
圆形射流:
扁形射流:
再应用流量公式求出该截面的流量Vx,对圆形射流为:
扁形射流
第一章动量传输
旋转射流
定义:流体在喷出前就被强制旋转,喷出后脱离了固体壁面的约束,
在无限大空间处于静止的介质中继续流动。
w(切向速度) wx(轴向速度) wr(径向速度)
⒈旋转射流的特性
⑴存在一个回流区:
图1-6-15 P85 实线 wx 虚线 w
第一章动量传输
在轴心处wx<0,回流区边界上wx = 0,回流区边界与射流边界(wx = 0)
之间wx有一最大值wmax,x,wmax,wx分布趋于平坦均匀,
回流区变小直到消失。
⑵速度沿程衰减快
图1-6-17 P86 wx、w、wr轴心速度wm。
第一章动量传输