流体力学龙天渝气体射流

流体力学龙天渝气体射流第1页，课件共26页，创作于2023年2月第一节无限空间淹没紊流射流的特征出流到无限大空间中，流动不受固体边壁的限制，为无限空间射流，又称自由射流。射流的流动特性及结构图：第2页，课件共26页，创作于2023年2月紊流系数及几何特征紊流系数是表征射流流动结构的特征系数。它与出口断面上紊流强度有关，紊流强度越大。各种不同形状喷嘴的紊流系数和扩散角的实测值列于表6-1。第3页，课件共26页，创作于2023年2月运动特征特留彼尔在轴对称射流主体段的实验结果，以及阿勃拉莫维奇在起始段内的测定结果，见图6-2（a）及图6-3（a）：第4页，课件共26页，创作于2023年2月从两图中可见，无论主体段或起始段内，轴心速度最大,从轴心向边界层边缘，速度逐渐减小至零。随着x的增大，速度分布曲线不断地扁平化。通过用无因次量处理上述两图可得图6-2（b）、图6-3（b）的曲线。可看出各截面上速度分布的相似性。第5页，课件共26页，创作于2023年2月动力特征取图6-5中1-1、2-2所截的一段射流脱离体，分析其上受力情况，可知各横截面上轴向动量相等——动量守恒，这就是射流的动力学特征。所列动量守恒式：第6页，课件共26页，创作于2023年2月第二节圆断面射流的运动分析一、轴心速度vm说明了无因次轴心速度与无因次距离成反比。二、断面流量QV三、断面平均流速v1第7页，课件共26页，创作于2023年2月五、起始段核心长度sn及核心收缩角六、起始段流量QV四、质量平均流速v2第8页，课件共26页，创作于2023年2月八、起始段质量平均流速v2七、起始段断面平均流速v1第9页，课件共26页，创作于2023年2月气体从狭长缝隙中外射运动时，射流在条缝长度方向几乎无扩散运动，只能在垂直条缝长度的各个平面上扩散运动。这种流动称为平面射流。从表6-3中可看出，各无因次参数对平面射流来说，都与无因次距离有关。和圆断面射流相比，流量沿程的增加、流速沿程的衰减都要慢些。第10页，课件共26页，创作于2023年2月第11页，课件共26页，创作于2023年2月第12页，课件共26页，创作于2023年2月试验得出，截面上温差分布，浓度差分布与速度分布关系如下：图6-6（b）为上述式子的反映。一、轴心温差二、质量平均温差第13页，课件共26页，创作于2023年2月第14页，课件共26页，创作于2023年2月三、起始段质量平均温差对于浓差射流其规律与温差射流相同。所以温差射流公式完全适用与浓差射流。见表6-4。第15页，课件共26页，创作于2023年2月第16页，课件共26页，创作于2023年2月第17页，课件共26页，创作于2023年2月四、射流弯曲温差射流或浓差射流由于密度与周围密度不同，所受的重力与浮力不相平衡，使整个射流将发生向下或向上弯曲。通过推导可得出无因次轨迹方程为对于平面射流，有式中，式中，为阿基米德准数，于是上式变为第18页，课件共26页，创作于2023年2月[例6-3]工作地点质量平均风速要求3m/s，工作面直径D=2.5m送风温度为15℃，车间空气温度30℃，要求工作地点的质量平均温度降到25℃，采用带导叶的轴流风机，紊流系数=0.12。求（1）风口的直径及速度;（2）风口到工作面的距离。[解]温差=15-30=-15℃求出代入下式第19页，课件共26页，创作于2023年2月所以工作地点质量平均风速要求3m/s因为所以风口到工作面距离s可用下式求出第20页，课件共26页，创作于2023年2月一、旋转射流概述气流通过具有旋流作用的喷嘴外射运动。气流本身一面旋转，一面向周围介质中扩散前进，这就形成了旋转射流。二、旋转射流的流速分布如图6-10三、旋转射流的压强分布图6-13反映了无因次压强的变化第21页，课件共26页，创作于2023年2月第22页，课件共26页，创作于2023年2月四、旋转强度旋转强度的定义式中L0——流体进入旋流器时，相对于旋转轴的动量矩；

K0——旋流器出口断面上的平均动量；

d——旋流器出口断面直径。图6-14中比较了不同的射流的无因次速度沿射流轴向的变化情况；图6-15是在不同的值下，无因次流量变化曲线。第23页，课件共26页，创作于2023年2月第24页，课件共26页，创作于2023年2月第25页，课件共26页，创作于2023年2月四、无因次流量及无因次流量计算的计算公式为回流流量，定义为图6-16给出了无因次回流流量沿无因次距离的变化情况。对比不同值的