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文档简介
1九射流2当流体由喷嘴喷射到一个足够大的空间时，流股由于脱离了原限制环境，而在空间中继续流动扩散，这种流动称作射流。射流在许多金属冶炼过程中起着重要作用。39.1自由射流气体从管嘴喷射到自由空间形成自由射流，必须具备两个条件：（1）四周静止的气体介质的物理性质与喷出气体完全相同；（2）在整个流动路途中不受任何液面或固体壁面的限制。49.1.1自由射流的结构射流有外边界和内边界，射流内外边界之间的区域称为射流边界层。射流边界层是随着x方向的增长而向两边扩张。引射更多的周围介质进入边界层；一边向内扩展，与保持速度为初始速度的区域（射流核心区）进行动量和质量的交换，使该区域逐渐地减小。这样，沿x方向距离越大，射流边界层越宽。在某一距离处，射流边界层扩展到射流轴心线，只有射流中心一点处的速度仍保持初始速度，射流的这一截面称转折截面。显然，在转折截面后，射流中心速度要开始衰减射流半径随射流进程进一步增大。56在管嘴出口截面和转折截面之间的射流区域称为射流的初始段。在初始段，射流中心速度等于初始速度，具有初始速度的区域为射流核心区，转折截面后的射流区域称为射流的主段或基本段。在主段，射流中心速度沿x方向不断降低。射流的主段完全为射流边界层所占据。7动量守恒在射流过程中，流出的流体质点和周围静止的流体质点间发生碰撞，进行动量交换，把自己的一部分动量传给相邻的流体，带动周围介质向前流动。这样，射流断面逐渐扩大，被引射的流体量逐渐增多。这种动量交换过程可以看作是非弹性的自由碰撞，即静止流体质点被运动的流体质点碰撞后，随即获得了动量而开始运动。虽然碰撞造成了动能损失，但喷射介质与被引射的介质二者的动量之和不变，因此沿x进程射流总动能不变，即：（5-1）8由于动量不变，沿射流进程的压力也保持不变。这是自由射流的主要特点。因为静止流体质点被碰撞后即参加到射流中来。射流的边界就是以受到碰撞即将开始运动的质点所形成的界面。因此沿流动方向射流的截面逐渐扩大，流量将逐渐增加，速度也逐渐衰减。虽然流量是增加的，但是不足以抵消动能的减小，故自由射流的动能随x的增加而减小，只要距离足够远，以至于降为0.9射流截面上的速度分布101112131415169.2半限制空间射流半限制空间射流是指沿固体表面运动的射流，图5-5所示为沿壁表面的射流，因此也称这种射流为贴壁射
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