流体力学第六章.ppt

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第一节 概述
第二节 无限空间淹没紊流射流的特征
第三节 圆断面射流的运动分析
第四节 平面射流
第五节 温差或浓差射流及射流弯曲
第六章 有限空间射流简介
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6-1 概述
气体经孔口﹑管嘴或条缝向周围气体空间喷射所形成的流动，称为气体淹没射流，简称气体射流。
射流的研究对象与孔口管嘴出流的研究对象有所不同。射流讨论的是出流后的流速场、温度场以及浓度场，而孔口管嘴出流讨论的是出口断面的流速和流量。
根据气体射流的流动形态不同，可将射流分为气体层流射流和气体紊流射流。在采暖通风工程上应用的射流，一般多为气体紊流射流。
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根据射流气体的温度是否与周围气体温度相同，可将射流分为等温射流和温差射流。
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根据射流气体的浓度是否与周围气体浓度相同，可将射流分为等浓度射流和浓差射流。
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根据出流到的空间大小，可将射流分为自由射流和受限射流。流动不受固体边壁的限制，为无限空间射流，又称自由射流。反之为有限空间射流，又称受限射流。
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一、射流分类
二、射流的形成与结构
射流的形成
起始段射流轴心上速度都为v0，而主体段轴心速度沿 x方向不断下降，主体段中完全为射流边界层所占据。
轴心点上速度为v0 的射流断面称为过渡断面或转折断面。
速度为v0的部分称为射流核心，其余部分速度小于 v0 ，称为边界层。
射流边界层一方面不断地向外扩散，带动周围介质进人边界层，另一方面向射流中心扩展。
出口断面至过渡断面称为射流起始段,过渡断面以后称为射流主体段。
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2、射流的结构
2、射流的结构
实验结果及半经验理论都得出射流外边界是一条直线，如图上的 AB 及 DE 线。
AB、DE 反向延长至喷嘴内交于 M 点，此点称为极点，∠AMD的一半称为极角(α)，又称扩散角。
BO为圆断面射流截面的半径(R)，R称为射流半径。
§6-2 无限空间淹没紊流射流的特征
一、射流的几何特征
a为紊流系数,大小取决于喷口结构形式和气流经过喷口时受扰动的程度，a值越大表示紊流强度越大.
为射流喷口的形状系数。
或
上式是用数学关系表示的射流几何特征。
对于圆断面射流， 由几何关有 ：
一、射流的几何特征
二、射流的运动特征
轴心速度最大，从轴心向边界层边缘，速度逐渐减小至零。
距喷嘴距离越远边界层厚度越大，而轴心速度则越小，也就是速度分布曲线不断地扁平化了。
射流的运动特征
对于起始段只考虑边界层中流速分布。式中