《流体力学》第六章气体射流

1、XSSX核心A起始段DM0主体段BCF边界层REr00n3.4KxtgKax0BKx紊流系数与紊流系数与出口断面上出口断面上紊流强度有紊流强度有关，也与出关，也与出口断面上速口断面上速度分布的均度分布的均匀性有关。匀性有关。（表（表6-1）XSSX核心A起始段DM0主体段BCF边界层REr00n射流结构射流结构紊流系数紊流系数2a2 5 2 02 7 1 0oo29 00o4 4 3 06 8 3 0oo紊流系数紊流系数2a7 8 4 0o2 9 3 0o3 2 1 0o4 1 2 0o 从表中数值可知从表中数值可知, ,喷嘴上装置不同形式的喷嘴上装置不同形式的风板栅栏风板栅栏, ,则出口截面

2、上气流的扰动紊乱程度则出口截面上气流的扰动紊乱程度不同不同, ,因而紊流系数也就不同。扰动大的紊流因而紊流系数也就不同。扰动大的紊流系数值增大，扩散角也增大。系数值增大，扩散角也增大。由由tan3.4KxKax可知可知：a值确定，射流边界层的外边界线也就确定，射流值确定，射流边界层的外边界线也就确定，射流即按一定的扩散角向前作扩散运动，这就是它的即按一定的扩散角向前作扩散运动，这就是它的几何特征。应用这一特征，对圆断面射流可求几何特征。应用这一特征，对圆断面射流可求出射流半径射程的变化规律出射流半径射程的变化规律XSSX核心A起始段DM0主体段BCF边界层REr00n00000000/3.4

3、()3.4/1/xrs rxsRa xsaxrxrtg06.8(0.147)Dasdd可得可得：00000011 3.43.40.294/xsRssasarxrtgrr 又又以直径表示以直径表示XSSX核心A起始段DM0主体段BCF边界层REr00n0.50, ,cvmmbyy yv vvy1.5 21 () mvyvRyR1.52(1)mvv+yMrR0-yxsx1221Ryyy0 x射流计算式的推证dyy220 000Q vr v 圆断面射流为例应用动量守恒原理截面圆断面射流为例应用动量守恒原理截面上动量流量为上动量流量为 任意横截面上的动量流量则需积分任意横截面上的动量流量则需积分200

4、22RRvydyvv ydy 动量守恒式动量守恒式：2220002Rr vv ydy2220002Rr vv ydy22mR v1222000() ()2()()mmrvvyydRvvRR应用半经验公式代入：应用半经验公式代入：1.521()mvyvR11222200200() ()2()()2()2mmmrvvyyvddBRvvRRv 10()nnmvBdv 10()nnmvCdvBnBn和和CnCn值值2200222 0.0464mrvBRv003.28mvrvR0000.9650.480.960.2940.147mvasasva xrd再将射流半径再将射流半径R R沿程变化规律沿程变化规

5、律(6-1-2),(6-1-2a)(6-1-2),(6-1-2a)式代入式代入, ,得得: :说明了无因次轴心速度与无因次距离说明了无因次轴心速度与无因次距离x成反比的规律成反比的规律3.4tga2.44tga主体段主体段006.80.147Dasdd002.440.41basbbDb射流参数的计算射流参数的计算mv000.480.147mvasvd001.20.41mvvasb004.40.147QasQd001.20.41QasQb1000.0950.147vasvd1000.4920.41vvasb2000.230.147vasvd2000.8330.41vvasb1v2v2v20001

6、 0.761.32QasasQrr 0010.43QasQb 200120001 0.761.321 6.811.56asasrrvvasasrr100010.4312.44asvbasvb22000110.761.32vvasasrr20011 0.43vasvbQ1vns00.672nrsa01.03nbsa000.41bxa1.49tga0 x000.294rxa0.97tga00.672nrsa紊流系数紊流系数2a25 2027 10oo29 00o4 4 3 06 8 3 0oo紊流系数紊流系数2a25 2027 10oo29 00o4 4 3 06 8 3 0oo006.80.14

7、7Dasdd00.672nrsa22000110.761.32vvasasrr3.4tga2.44tga主体段主体段006.80.147Dasdd002.440.41basbbDb射流参数的计算射流参数的计算mv000.480.147mvasvd001.20.41mvvasb004.40.147QasQd001.20.41QasQb1000.0950.147vasvd1000.4920.41vvasb2000.230.147vasvd2000.8330.41vvasb1v2v2v20001 0.761.32QasasQrr 0010.43QasQb 200120001 0.761.321 6.

8、811.56asasrrvvasasrr100010.4312.44asvbasvb22000110.761.32vvasasrr20011 0.43vasvbQ1vns00.672nrsa01.03nbsa000.41bxa1.49tga0 x000.294rxa0.97tga1.51()mmmTvyTvR mvvmTT0 .5/v myyeTTTmmeTTT00QQ c Tc TdQ020000.4550.230.4550.2940.147QTasasTQaxrd0000.7060.350.7060.2940.147mTasasTaxrd2200011 0.761.32()TasasTrr

9、xyAAyxtgyxd射流轴线的弯曲射流轴线的弯曲Aegmgemmggjemmjg22ydud yjdtdtyyu dtdtjdt (1)emydtgdt TCemmeTT0011emmemmmeeeeTTTTTTTTTTT xyAAyxtgyxdAegmg000.480.147mvasvd000.350.147mTasTd0000.350.730.48mmmTvvTvv将轴心温差换成了轴心速度关系将轴心温差换成了轴心速度关系001emmeTTTT 000.73mmTvTv0010.73()emmevTvT 00000.730.73()mmeevTgTydtgdtdt v dtvTvT (1)emydtgdt mdsvdt320200(0.510.35)2eg Tayssv Tr