1、12022-5-20 第六章第六章 氣體射流氣體射流 61 無限空間淹沒紊流射流的特征無限空間淹沒紊流射流的特征 62 圓斷面射流的運動分析圓斷面射流的運動分析 63 平面射流平面射流 64 溫差或濃差射流溫差或濃差射流 66 有限空間射流有限空間射流22022-5-20 氣體自孔口、管嘴或條縫向外噴射所形成的流動，稱為氣氣體自孔口、管嘴或條縫向外噴射所形成的流動，稱為氣體淹沒射流。當出口速度較大，流動呈紊流狀態，叫做紊流射體淹沒射流。當出口速度較大，流動呈紊流狀態，叫做紊流射流。工程上所應用的射流，多為氣體紊流射流。流。工程上所應用的射流，多為氣體紊流射流。 射流討論的是出流后的流速場、溫度

2、場和濃度場。射流討論的是出流后的流速場、溫度場和濃度場。 射流到無限大空間中，流動不受固體邊壁的限制，為無限射流到無限大空間中，流動不受固體邊壁的限制，為無限空間射流，又稱自由射流。反之，為有限空間射流，又稱受限空間射流，又稱自由射流。反之，為有限空間射流，又稱受限射流。射流。 第六章第六章 氣體射流氣體射流 32022-5-206-1 6-1 無限空間淹沒紊流射流的特征無限空間淹沒紊流射流的特征 現以無限空間中圓斷面紊流射流為例，討論射流運動。現以無限空間中圓斷面紊流射流為例，討論射流運動。 氣流自半徑為氣流自半徑為 R 的圓斷面噴嘴噴出。出口斷面上的速度的圓斷面噴嘴噴出。出口斷面上的速度認

3、為均勻分布，皆為認為均勻分布，皆為 u0 值，且流動為紊流。取射流軸線值，且流動為紊流。取射流軸線Mx為為x 軸。軸。 由于射流為紊流型，紊流的橫向脈動造成射流與周圍介由于射流為紊流型，紊流的橫向脈動造成射流與周圍介質之間不斷發生質量、動量交換，帶動周圍介質流動，使射質之間不斷發生質量、動量交換，帶動周圍介質流動，使射流的質量流量、射流的橫斷面積沿流的質量流量、射流的橫斷面積沿 x 方向不斷增加，形成了方向不斷增加，形成了向周圍擴散的錐體狀流動場，如圖向周圍擴散的錐體狀流動場，如圖61所示的錐體所示的錐體CAMDF。42022-5-20起始段主體段核心邊界層xs0s0 xoMADBCEF 圖

4、61 射流結構紊流射流的結構及特性。紊流射流的結構及特性。52022-5-20一、過流斷面（又稱轉折斷面）起始段及主體段一、過流斷面（又稱轉折斷面）起始段及主體段 剛噴出的射流速度仍然是均勻的。沿剛噴出的射流速度仍然是均勻的。沿 x 方向流動，射流方向流動，射流不斷代入周圍介質，不僅使邊界擴張，而且使射流主體的速不斷代入周圍介質，不僅使邊界擴張，而且使射流主體的速度逐漸降低，速度為度逐漸降低，速度為 u0 的部分（如圖其的部分（如圖其61 AoD 錐體）稱為錐體）稱為射流核心，其余部分速度小于射流核心，其余部分速度小于 u0 稱為邊界層。射流邊界層從稱為邊界層。射流邊界層從出口開始沿射程不斷地

5、向外擴散，帶動周圍介質進入邊界層，出口開始沿射程不斷地向外擴散，帶動周圍介質進入邊界層，同時向射流中心擴展，至某一距離處，邊界層擴展到射流軸同時向射流中心擴展，至某一距離處，邊界層擴展到射流軸心線，核心區域消失，只有軸心上速度為心線，核心區域消失，只有軸心上速度為 u0 。射流這一斷面。射流這一斷面為圖為圖61上的上的 BoE ,稱為過渡斷面或轉折斷面。以過渡斷面分稱為過渡斷面或轉折斷面。以過渡斷面分界，出口斷面至過渡斷面稱為射流起始段。過渡斷面以后稱界，出口斷面至過渡斷面稱為射流起始段。過渡斷面以后稱為射流主體段。為射流主體段。62022-5-20二、紊流系數二、紊流系數 a 及幾何特征及幾

6、何特征 射流外邊界層是一條直線，如圖射流外邊界層是一條直線，如圖61上的上的 AB及及 DE 線。線。AB 、 DE 延至噴嘴內交于延至噴嘴內交于 M 點，此點稱為極點，點，此點稱為極點， 的的一半稱為一半稱為極角極角 , ,又稱擴散角又稱擴散角 。 AMDtan =3.4a (6-1)KxKax式中式中 K試驗常數；試驗常數； 噴口形狀系數，圓形噴嘴，噴口形狀系數，圓形噴嘴， 3.43.4； a紊流系數紊流系數，由實驗決定，是表示射流流動結構的，由實驗決定，是表示射流流動結構的特征系數。特征系數。 Bo為圓斷面射流截面的半徑為圓斷面射流截面的半徑 R（或平面射流邊界層的（或平面射流邊界層的半

7、寬度半寬度 yb ）。它和從極點起點算的距離成正比，即）。它和從極點起點算的距離成正比，即 Bo Kx 。 oM 是從極點起算的是從極點起算的 x 距離。由圖看出，距離。由圖看出，Bo/oM =tan a ,故故72022-5-20 紊流系數紊流系數 a 與出口斷面上紊流強度有關，紊流強度越大，與出口斷面上紊流強度有關，紊流強度越大， a 值也大，使射流擴散角值也大，使射流擴散角 a 增大，被帶動的周圍介質增多，射增大，被帶動的周圍介質增多，射流速度沿程下降加速。流速度沿程下降加速。 a 還與射流出口斷面上速度分布的均勻還與射流出口斷面上速度分布的均勻性有關。各種不同形狀噴嘴的紊流系數和擴散角

8、的實測值列表性有關。各種不同形狀噴嘴的紊流系數和擴散角的實測值列表61。 紊 流 系 數表61 噴 嘴 種 類 帶有收縮口的噴嘴 圓柱形管帶有導風板的軸流式通風機帶導流板的直角彎管2 噴 嘴 種 類2071.0066.008.0076.020.012.00127022500002900368034400帶金屬網格的軸流風機收縮極好的平面噴口平面壁上銳緣狹縫具有導葉且加工磨圓邊口的風道上縱向縫155.0118.0108.024.00241013203290478000082022-5-20000.00011 3.43.4(0.294)/tanxsRssasrxrrr 由（由（61）式可知，）式可

9、知， a 值確定，射流邊界層的外邊界線值確定，射流邊界層的外邊界線也就被確定，射流即按一定的擴散角也就被確定，射流即按一定的擴散角 a 向前作擴散運動，這向前作擴散運動，這就是它的幾何特征。應用這一特征，對圓斷面射流可求出射就是它的幾何特征。應用這一特征，對圓斷面射流可求出射流半徑沿射程的變化規律。流半徑沿射程的變化規律。0000000.0/3.4 ()3.4/1/tanxrs rxsRxsaxrxr006.8(0.147)Dasdd03.4 (62)Rras92022-5-20大量實驗研究表明，射流各截面上速度分布具有相似性。大量實驗研究表明，射流各截面上速度分布具有相似性。三、運動特征三、

10、運動特征102022-5-20112022-5-20122022-5-20132022-5-20142022-5-20特留彼爾特留彼爾主體段內無因次距離與無因次速度的取法規定：在上式中，0.5vm點表示速度為軸心速度的一半之處的點。阿勃拉莫維奇阿勃拉莫維奇整理起始段時，所用無因次量為152022-5-20 用半經驗公式表示射流各橫截面上的無因次速度分布如下：用半經驗公式表示射流各橫截面上的無因次速度分布如下：）（36 )(1 25 . 1Rym 經過這樣整理使得出書中圖經過這樣整理使得出書中圖63b。可以看到原來各截面不。可以看到原來各截面不同的速度分布曲線，經過這樣變換均成為同一條無因次分布

11、線。同的速度分布曲線，經過這樣變換均成為同一條無因次分布線。這種同一性說明射流各截面上速度分布的相似性。這就是射這種同一性說明射流各截面上速度分布的相似性。這就是射流的運動特征。流的運動特征。Ry3a)(6 1 25 . 1m令令 由此得出由此得出 y/R 從軸心或核心邊界到射流外邊界的變化范圍為從軸心或核心邊界到射流外邊界的變化范圍為 0 1。 從軸心或核心邊界到射流邊界的變化范圍為從軸心或核心邊界到射流邊界的變化范圍為1 0。m/162022-5-20四、動力特征四、動力特征 實驗證明，射流中任意點上的靜壓強均等于周圍氣體的實驗證明，射流中任意點上的靜壓強均等于周圍氣體的壓強。現取壓強。現

12、取6-5中中1-1、2-2所截的一段射流脫離體，分析其上所截的一段射流脫離體，分析其上受力情況。因各面上所受靜壓強均相等，則受力情況。因各面上所受靜壓強均相等，則 x 軸外力之和為軸外力之和為零。據動量方程可知，各橫截面上動量相等零。據動量方程可知，各橫截面上動量相等動量守恒，這動量守恒，這就是射流的動力學特征。就是射流的動力學特征。 以圓斷面射流為例應用動量守恒原理以圓斷面射流為例應用動量守恒原理 出口截面上動量流量為出口截面上動量流量為 ，任意橫截面上的，任意橫截面上的動量流量則需積分。動量流量則需積分。02000rQ20022RRydyydy 2220002 (6-4)Rrydy 列動量

13、守恒式列動量守恒式172022-5-20M0 xsxyyxrRyy1122Ryydy圖圖 6-5 射流計算式的推證射流計算式的推證182022-5-206-2 6-2 圓斷面射流的運動分析圓斷面射流的運動分析 現在根據紊流射流特征來研究圓斷面射流的速度現在根據紊流射流特征來研究圓斷面射流的速度 ，流，流量量Q 沿射程沿射程 s （或（或 x ）的變化規律。）的變化規律。一、主體段軸心速度一、主體段軸心速度mRydyr0220202除兩端，得：以22mR)()(2)(1022020RydRyRrmm）（代入，則）應用式（25 . 1)(1 316Rym210225 . 1d)(1B應用式6-41

14、92022-5-20 按前述 及 的變化范圍，B2 的數值列于表62。RymnnBnC15 . 125 . 230985. 03845. 0064. 03065. 00464. 02585. 00359. 02256. 00286. 02015. 0值和 nnCB表 62dCdBnmnnmn1010)( )(202022-5-2062R再將射流半徑 沿程變化規律（ ）式代入，得0000.9650.48 (65)0.2940.147masasrd0464. 022)(22020 BRrm）于是（Rrm0028. 3 212022-5-20二、起始段核心長度二、起始段核心長度 及核心收縮角及核心收

15、縮角ns000.6710.671nnnrsssara，01.49nrtgasns 起始段核心長度起始段核心長度核心收縮角核心收縮角由式（由式（6-2-1），將），將 vm=v0 ，s=sn ，代入，代入222022-5-20三、三、主體段主體段斷面流量斷面流量 Q取無因次流量，取無因次流量，)()( )(22000002000rydryrydyQQsrRR代換再用0000;rRRyrymm)()( )()(2 102000RydRyrRQQmm查表查表6-2 ，B1=0.0985 ; 再將（再將（6-1-2），（），（6-2-1）式代入）式代入）（226 )147. 0(4 . 4)294.

16、0(2 . 2000dasrasQQ232022-5-20無因次斷面平均流速為：無因次斷面平均流速為：2000001)(RrQQAQQA將（將（612），（），（622）式代入得）式代入得3)2(6 147. 0095. 0294. 019. 00001dasras四、四、主體段主體段斷面平均流速斷面平均流速1242022-5-20五、五、主體段主體段質量平均流速質量平均流速v2 質量平均流速定義為：用質量平均流速定義為：用 乘以質量即得真實動量。列乘以質量即得真實動量。列出口截面與任一橫截面的動量守恒式：出口截面與任一橫截面的動量守恒式：2200QQ 比較（比較（621）與（）與（624）式

17、，）式， 。因此用。因此用 代表使用區的流速要比代表使用區的流速要比 更合適。但必須注意，更合適。但必須注意， 、 不僅在不僅在數值上不同，更重要的是在定義上根本不同，不可混淆。數值上不同，更重要的是在定義上根本不同，不可混淆。m47. 0221124)2(6 4545. 0 147. 023. 0294. 04545. 000002xadasrasQQ252022-5-20解 由表61查得 a0.12。用（621）式/sm 7 .2610)6 . 0(445. 9445. 945. 945. 9147. 24 . 4)147. 0(4 . 4m/s 25. 210225. 0225. 022

18、5. 0147. 06 . 01012. 048. 0147. 048. 032020000000dQQdasQQdasmm例例61 用軸流風機水平送風，風機直徑用軸流風機水平送風，風機直徑 d0=600 mm 。出口風。出口風速速 10 m/s ,求距出口求距出口 10 m 處的軸心速度和風量。處的軸心速度和風量。 262022-5-20六、起始段核心長度六、起始段核心長度 及核心收縮角及核心收縮角ns000.6710.671nnnrsssara，01.49nrtgasns 起始段核心長度起始段核心長度核心收縮角核心收縮角由式（由式（6-2-1），將），將 vm=v0 ，s=sn ，代入，代

19、入272022-5-202000010.761.32QQQasasQQrr 七、起始段流量七、起始段流量經計算化簡得整個截面上流量為：經計算化簡得整個截面上流量為：282022-5-20200120001 0.761.321 6.811.56asasrrvvasasrr02200011 0.761.32QvvQQasasrr八、起始段斷面平均流速八、起始段斷面平均流速九、起始段質量平均流速九、起始段質量平均流速292022-5-206-36-3 平面射流平面射流 氣體從狹長縫隙中外射運動時，射流只能在垂直條縫長度氣體從狹長縫隙中外射運動時，射流只能在垂直條縫長度的平面上擴散運動。如果條縫相當長

20、，這種流動可視為平面運的平面上擴散運動。如果條縫相當長，這種流動可視為平面運動，故稱為平面射流。動，故稱為平面射流。 平面射流噴口高度以平面射流噴口高度以2b0（b0半高度）表示，半高度）表示，a值見表值見表6-1后三項；后三項；j j值為值為2.44，于是，于是tan a2.44a。而幾何、運動、動力。而幾何、運動、動力特征則完全與圓斷面射流相似。所以各運動參數規律的推導特征則完全與圓斷面射流相似。所以各運動參數規律的推導基本與圓斷面類似，這里不再推導，列公式于表基本與圓斷面類似，這里不再推導，列公式于表6-3中。中。302022-5-20射流參數的計算表63段名主 體 段 參數名稱序號 圓

21、斷面射流平面射流 擴散角射流直徑或半高度 流量斷面平均流速質量平均流速軸心速度aDdmQ12a4 . 3tan)147. 0(8 . 600dadDs147.048.000dasm)147.0(4.400dasQQ147.0095.0001das147.023.0002das44.2tan)41.0(44.200basbb41.02.100basm41.02.100basQQ41.0492.0001bas41.0833.0002bas312022-5-20起始段 流量斷面平均流速質量平均流速核心長度噴嘴至極點距離收斂角Q12ns0 x2000)(32. 176. 01rasrasQQ20020

22、001)(56.118 . 61)(32. 176. 01rasrasrasras20002)(32. 176. 011rasrasarsn0672. 0arx00294. 0a49. 1tan0043. 01basQQ000144. 2143. 01basbas00243. 011basabsn003. 1abx0041. 0a97. 0tan322022-5-206-4 6-4 溫差或濃差射流溫差或濃差射流 在采暖通風空調工程中，常采用冷風降溫，熱風采暖，這在采暖通風空調工程中，常采用冷風降溫，熱風采暖，這時就要用溫差射流。將有害氣體及灰塵濃度降低就要用濃差射時就要用溫差射流。將有害氣體及

23、灰塵濃度降低就要用濃差射流。所謂溫差、濃差射流就是射流本身的溫度或濃度與周圍氣流。所謂溫差、濃差射流就是射流本身的溫度或濃度與周圍氣體的溫度、濃度有差異。體的溫度、濃度有差異。 溫差或濃差射流分析，主要是研究射流溫差、濃差分布溫差或濃差射流分析，主要是研究射流溫差、濃差分布場的規律。同時討論由溫差、濃差引起射流彎曲的軸心軌跡。場的規律。同時討論由溫差、濃差引起射流彎曲的軸心軌跡。 在射流的形成過程中，會產生橫向動量交換，旋渦的出在射流的形成過程中，會產生橫向動量交換，旋渦的出現，使之質量交換，熱量交換，濃度交換。在這些交換中，現，使之質量交換，熱量交換，濃度交換。在這些交換中，熱量擴散比動量擴

24、散要快些，因此溫度邊界比速度邊界層發熱量擴散比動量擴散要快些，因此溫度邊界比速度邊界層發展要快些厚些，如圖展要快些厚些，如圖6-6所示。實線為速度邊界層，虛線為溫所示。實線為速度邊界層，虛線為溫度邊界層的內外界線。度邊界層的內外界線。332022-5-20 濃度擴散與溫度相似，在實際應用中，為了簡化起見，濃度擴散與溫度相似，在實際應用中，為了簡化起見，可以認為，溫度、濃度內外的邊界與速度內外的邊界相同。可以認為，溫度、濃度內外的邊界與速度內外的邊界相同。 (a)0123443212 . 04 . 06 . 08 . 00 . 1mmTT (b)圖6-6 溫度邊界層與速度邊界層的對比342022

25、-5-20eTTT00emmTTT對溫差射流：對溫差射流：出口斷面溫差出口斷面溫差 軸心上溫差軸心上溫差eTTT截面上任一點溫差截面上任一點溫差exxx00emmxxxexxx出口斷面濃度出口斷面濃度軸心上濃差軸心上濃差斷面上任意一點濃差斷面上任意一點濃差設以足標設以足標e表示周圍氣體的符號。表示周圍氣體的符號。對濃差射流：對濃差射流：352022-5-20 試驗得出，截面上溫差分布，濃差分布與速度分布關系試驗得出，截面上溫差分布，濃差分布與速度分布關系如下：如下：5 . 11RyxxTTmmm 6-15 在等壓的情況下，以周圍氣體的焓值作為起算點，射流各在等壓的情況下，以周圍氣體的焓值作為起

26、算點，射流各橫截面上的相對焓值不變。這一特點稱為熱力特征。橫截面上的相對焓值不變。這一特點稱為熱力特征。 設噴嘴斷面上單位時間的相對焓值為設噴嘴斷面上單位時間的相對焓值為 ，射流任意，射流任意橫截面上單位時間通過的相對焓值橫截面上單位時間通過的相對焓值 。00TCQQTdQc362022-5-20一、軸心溫差一、軸心溫差mT根據相對焓值相等根據相對焓值相等，得：，得：RydyTcTcQ0002 兩端除以兩端除以 ，并將，并將6-4-1式代入，其推導與第二式代入，其推導與第二節方法類似。節方法類似。mmTcR20000.7060.350.7060.2940.147mTasasTaxrd37202

27、2-5-202T二、質量平均溫差二、質量平均溫差382022-5-20三、起始段質量平均溫差三、起始段質量平均溫差2T 對于濃差射流其規律與溫差射流相同。所以溫差射流公對于濃差射流其規律與溫差射流相同。所以溫差射流公式完全適用于濃差射流。式完全適用于濃差射流。各參數計算公式列于各參數計算公式列于6-4。392022-5-20濃差溫差的射流計算表6-4段名主體段參數名稱軸心溫差質量平均溫差軸心濃差符號圓 斷 面 射 流平 面 射 流mT2Tmx147.035.000dasTTm147.023.0002dasTT147.035.000dasxxm41.0032.100basTTm41.0833.0

28、002basTT41.0032.100basxxm402022-5-20續表段名主體段參數名稱質量平均溫差符號圓 斷 面 射 流平 面 射 流2x2T2x147.023.0002dasxx20002)(32.176.011rasrasTT20002)(32.176.011rasrasxx41.0833.0002basxx00243.011basTT00243.011basxx質量平均濃差質量平均濃差起 始 段軸線軌跡方程)35.0cos51.0()cosAr(tan02000aaxdxdxdy2/5020100122/500)205. 02(226. 0r/2/)205. 02( r226.

29、02bxaaTTbyTTabxaby412022-5-20四、射流彎曲四、射流彎曲 溫差射流或濃差射流由于密度與周圍密度不同，所受的溫差射流或濃差射流由于密度與周圍密度不同，所受的重力與浮力不相平衡，使整個射流將發生向下或向上彎曲，重力與浮力不相平衡，使整個射流將發生向下或向上彎曲，見圖見圖6-7。但整個射流仍可看作是對稱于軸心線。因此了解軸。但整個射流仍可看作是對稱于軸心線。因此了解軸心線的彎曲軌跡后，便可得出整個彎曲的射流。心線的彎曲軌跡后，便可得出整個彎曲的射流。xxyytanxydAAAgegm 圖6-7 射 流 軸 線 的 彎 曲422022-5-20 xxyytanxydAAAge

30、gm432022-5-20 xxyytanxydAA 由加速度、速度以及位由加速度、速度以及位移三者之間的關系有：移三者之間的關系有：442022-5-20 采用近似的處理方法：取軸心線上的單位體積流體作為采用近似的處理方法：取軸心線上的單位體積流體作為研究對象，只考慮受重力與浮力作用，應用牛頓定律和實驗研究對象，只考慮受重力與浮力作用，應用牛頓定律和實驗數據，導出半經驗公式列于表數據，導出半經驗公式列于表6-4中。如下：中。如下：該公式中：該公式中： ，成為阿基米德準數。，成為阿基米德準數。erTvTgdASx2000,cos20000tanAr()(0.510.35)coscosyxxax

31、ddda452022-5-20例例 6-3 工作地點質量平均風速要求3m/s，工作面直徑D2.5m，送風溫度為15，車間空氣溫度30，要求工作地點的質量平均溫度降到25，采用帶導葉的通風機，其紊流系數a0.12。求（1）風口的直徑及速度；（2）風口到工作面的距離。解解 溫差C1530150TC530252T155147. 023. 0002dasTT求出 ，代入下式69. 051523. 0147. 00das69. 08 . 6147. 08 . 600dasdD462022-5-20所以工作地點質量平均風速要求3m/s因為 所以 m525. 069. 08 . 65 . 269. 08 .

32、 60Dd00023155147. 023. 0vdasvvm/s90v（2）風口到工作面距離 s 可用下式求出。 m4 . 2 543. 0525. 012. 0 ; 69. 0147. 00ssdas472022-5-20一、有限空間射流結構一、有限空間射流結構 通常，工程中射流并不是射入無限大空間，因房間尺寸通常，工程中射流并不是射入無限大空間，因房間尺寸有限，限制了射流的擴散運動，此時自由射流規律不再適用，有限，限制了射流的擴散運動，此時自由射流規律不再適用，須重新研究其運動規律。目前，理論上還沒有成熟的結果，須重新研究其運動規律。目前，理論上還沒有成熟的結果，大多是由實驗得到的經驗公

33、式或無因次曲線，現作簡介。大多是由實驗得到的經驗公式或無因次曲線，現作簡介。 圖圖6-17所示為有限空間射流流場結構。從射流出口至所示為有限空間射流流場結構。從射流出口至 I-I斷斷面，因固體壁面尚未妨礙射流的擴展，射流的發展按照自由射面，因固體壁面尚未妨礙射流的擴展，射流的發展按照自由射流的規律，計算亦可用自由射流公式。稱流的規律，計算亦可用自由射流公式。稱I-I斷面為第一臨界斷斷面為第一臨界斷面。面。6-6 6-6 有限空間射流有限空間射流482022-5-20 圖67 有限空間射流流場 圖617 有限空間射流流場自由擴張段自由擴張段有限擴張段有限擴張段收縮段收縮段渦流段渦流段492022

34、-5-20 從從I-I斷面開始，射流的擴展受到影響，卷吸周圍流體的斷面開始，射流的擴展受到影響，卷吸周圍流體的作用減弱，因而射流斷面的擴大以及流量的增加比較緩慢，作用減弱，因而射流斷面的擴大以及流量的增加比較緩慢，達到達到II-II斷面，射流流線開始越出邊界層產生回流，射流流斷面，射流流線開始越出邊界層產生回流，射流流量開始沿程減少，因而射流流量在量開始沿程減少，因而射流流量在-斷面取得最大值。由斷面取得最大值。由實驗得知，該處的回流平均流速、回流流量亦為最大。稱實驗得知，該處的回流平均流速、回流流量亦為最大。稱-斷面為第二臨界斷面。斷面為第二臨界斷面。 從從-斷面以后，射流主體流量、回流流量

35、、回流平斷面以后，射流主體流量、回流流量、回流平均流速都依次變小，直至均流速都依次變小，直至-斷面，射流主體流量減至為斷面，射流主體流量減至為零。零。 這樣，有限空間射流可以劃分為三段：這樣，有限空間射流可以劃分為三段： （1）自由擴張段，噴口至第一臨界斷面；）自由擴張段，噴口至第一臨界斷面； （2）有限擴張段，第一臨界斷面至第二臨界斷面；）有限擴張段，第一臨界斷面至第二臨界斷面； （3）收縮段，第二臨界斷面以后。）收縮段，第二臨界斷面以后。502022-5-20 形成呈半個橄欖狀的流場，相當于完整的有限空間射流的一半，而回流區集中在射流主體下部與地面間，其運動規律與有限空間射流相同，看作有限

36、空間射流的一半。 有限空間射流不同于自由射流的重要特征是橄欖形邊界外部存在與射流方向相反的回流區，而空調工程中工作區通常就設在回流區內，因此對回流區的風速有限定要求。回流平均速度 的半經驗公式為 射流結構還與噴嘴的安裝位置有關。如噴嘴安裝在房間高度、寬度的中央處，射流結構上下對稱，左右對稱，射流主體呈橄欖形，四周為回流區。但實際送風時多將噴嘴靠近頂棚安置，如安裝高度h與房高H為 時，射流出現貼附現象，Hh7 . 0二、貼附射流二、貼附射流512022-5-20 與自由射流不同，如把噴口貼近頂棚或墻壁布置，如圖6-19所示，則由于壁面的限制，壁面處不能卷吸空氣，速度衰減慢，因而流速大，靜壓小，而

37、另一側則流速小，靜壓大，使得氣流貼附于壁面流動，并稱之為貼附射流。bs02b0b 圖 619 貼附射流522022-5-20 由于貼附射流僅一面卷吸周圍流體，故衰減較慢，射程較同樣噴口的自由射流為長。 貼附射流可視為完整射流得一半，其規律不變，因而可按風口斷面加倍，出口流速不變的完整射流進行計算。也就是說，計算中只需將自由射流公式的送風口直徑d0代以 d0，對于平面射流，則需將風口半高度 b0代以2b0。2532022-5-20 有限空間射流不同于自由射流的重要特征是橄欖形邊界有限空間射流不同于自由射流的重要特征是橄欖形邊界外部存在與射流方向相反的回流區，而空調工程中工作區通外部存在與射流方向

38、相反的回流區，而空調工程中工作區通常就設在回流區內，因此對回流區的風速有限定要求。回流常就設在回流區內，因此對回流區的風速有限定要求。回流平均速度平均速度 的半經驗公式為的半經驗公式為三、半經驗公式三、半經驗公式)()10(177. 02377 .1000 xfexdFxx 6-6-1542022-5-20 式中， 為噴嘴出口速度、直徑；F為垂直于射流的房間橫截面積； 為射流截面至極點的無因次距離；a為紊流系數。00,dFaxx 69. 000dFm6-6-1a 若根據設計要求，在距離L處，要求射流回流平均流速為某一限定值 ，則由式6-6-1得2)(002LfdF6-6-1c 在斷面上，回流流

39、速為最大，以 表示，由實驗得對應 ，代入上式得最大回流速度為2 . 0 xm552022-5-20聯立式6-6-1a和式6-6-1c可得mLf169. 0)(6-6-2 工程設計中 與 由設計者限定，故 相當于已知，由此可解出 ， 為簡化計算給出表6-5。 由 ， 查表6-5得到后可由 求出 。m1)(LfLm1LaFLL L 以上所給出公式適用于 或 的貼附射流，當 時，射流為完整的有限空間射流，計算時應以 代替 ，即可求得此時的射程 。Hh7 . 0Hh3 . 0HhH7 . 03 . 0F5 . 0FL562022-5-20表6-5 無因次距離)m/s(m)m/s/(10.070.100.150.200.300.400.500.600.751.001.251.500.420.430.440.460.470.