流體力學(xué)氣體射流解析課件

1、XSSX核心A起始段DM0主體段BCF邊界層REr00n3.4KxtgKax0BKx紊流系數(shù)與紊流系數(shù)與出口斷面上出口斷面上紊流強(qiáng)度有紊流強(qiáng)度有關(guān)，也與出關(guān)，也與出口斷面上速口斷面上速度分布的均度分布的均勻性有關(guān)。勻性有關(guān)。（表（表6-1）XSSX核 心A起 始 段DM0主 體 段BCF邊界層REr00n射流結(jié)構(gòu)射流結(jié)構(gòu)噴嘴種類(lèi)噴嘴種類(lèi)帶有收縮口的噴嘴帶有收縮口的噴嘴0.0660.071圓柱形管圓柱形管0.0760.08帶有導(dǎo)風(fēng)板的軸流式通風(fēng)機(jī)帶有導(dǎo)風(fēng)板的軸流式通風(fēng)機(jī)帶導(dǎo)流板的直角彎管帶導(dǎo)流板的直角彎管0.120.20紊流系數(shù)紊流系數(shù)2a2 5 2 02 7 1 0oo29 00o4 4 3

2、06 8 3 0oo紊流系數(shù)紊流系數(shù)2a7 8 4 0o2 9 3 0o3 2 1 0o4 1 2 0o 從表中數(shù)值可知從表中數(shù)值可知, ,噴嘴上裝置不同形式的噴嘴上裝置不同形式的風(fēng)板柵欄風(fēng)板柵欄, ,則出口截面上氣流的擾動(dòng)紊亂程度則出口截面上氣流的擾動(dòng)紊亂程度不同不同, ,因而紊流系數(shù)也就不同。擾動(dòng)大的紊流因而紊流系數(shù)也就不同。擾動(dòng)大的紊流系數(shù)值增大，擴(kuò)散角也增大。系數(shù)值增大，擴(kuò)散角也增大。由由tan3.4KxKax可知可知：a值確定，射流邊界層的外邊界線(xiàn)也就確定，射流值確定，射流邊界層的外邊界線(xiàn)也就確定，射流即按一定的擴(kuò)散角向前作擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，這就是它的即按一定的擴(kuò)散角向前作擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，這就是它

3、的幾何特征。應(yīng)用這一特征，對(duì)圓斷面射流可求幾何特征。應(yīng)用這一特征，對(duì)圓斷面射流可求出射流半徑射程的變化規(guī)律出射流半徑射程的變化規(guī)律XSSX核 心A起 始 段DM0主 體 段BCF邊界層REr00n00000000/3.4 ()3.4/1/xrs rxsRa xsaxrxrtg06.8(0.147)Dasdd可得可得：00000011 3.43.40.294/xsRssasarxrtgrr 又又以直徑表示以直徑表示XSSX核 心A起 始 段DM0主 體 段BCF邊界層REr00n0.50, ,cvmmbyy yv vvy1.5 21 () mvyvRyR1.52(1)mvv+yMrR0-yxsx

4、1221Ryyy0 x射流計(jì)算式的推證dyy220 000Q vr v 圓斷面射流為例應(yīng)用動(dòng)量守恒原理截面圓斷面射流為例應(yīng)用動(dòng)量守恒原理截面上動(dòng)量流量為上動(dòng)量流量為 任意橫截面上的動(dòng)量流量則需積分任意橫截面上的動(dòng)量流量則需積分20022RRvydyvv ydy 動(dòng)量守恒式動(dòng)量守恒式：2220002Rr vv ydy2220002Rr vv ydy22mR v1222000() ()2()()mmrvvyydRvvRR應(yīng)用半經(jīng)驗(yàn)公式代入：應(yīng)用半經(jīng)驗(yàn)公式代入：1.521()mvyvR11222200200() ()2()()2()2mmmrvvyyvddBRvvRRv 10()nnmvBdv 10

5、()nnmvCdvBnBn和和CnCn值值2200222 0.0464mrvBRv003.28mvrvR0000.9650.480.960.2940.147mvasasva xrd再將射流半徑再將射流半徑R R沿程變化規(guī)律沿程變化規(guī)律(6-1-2),(6-1-2a)(6-1-2),(6-1-2a)式代入式代入, ,得得: :說(shuō)明了無(wú)因次軸心速度與無(wú)因次距離說(shuō)明了無(wú)因次軸心速度與無(wú)因次距離x成反比的規(guī)律成反比的規(guī)律3.4tga2.44tga主體段主體段006.80.147Dasdd002.440.41basbbDb射流參數(shù)的計(jì)算射流參數(shù)的計(jì)算mv000.480.147mvasvd001.20.4

6、1mvvasb004.40.147QasQd001.20.41QasQb1000.0950.147vasvd1000.4920.41vvasb2000.230.147vasvd2000.8330.41vvasb1v2v2v20001 0.761.32QasasQrr 0010.43QasQb 200120001 0.761.321 6.811.56asasrrvvasasrr100010.4312.44asvbasvb22000110.761.32vvasasrr20011 0.43vasvbQ1vns00.672nrsa01.03nbsa000.41bxa1.49tga0 x000.294r

7、xa0.97tga00.672nrsa紊流系數(shù)紊流系數(shù)2a25 2027 10oo29 00o4 4 3 06 8 3 0oo紊流系數(shù)紊流系數(shù)2a25 2027 10oo29 00o4 4 3 06 8 3 0oo006.80.147Dasdd00.672nrsa22000110.761.32vvasasrr第三節(jié)第三節(jié) 平面射流平面射流3.4tga2.44tga主體段主體段006.80.147Dasdd002.440.41basbbDb射流參數(shù)的計(jì)算射流參數(shù)的計(jì)算mv000.480.147mvasvd001.20.41mvvasb004.40.147QasQd001.20.41QasQb10

8、00.0950.147vasvd1000.4920.41vvasb2000.230.147vasvd2000.8330.41vvasb1v2v2v20001 0.761.32QasasQrr 0010.43QasQb 200120001 0.761.321 6.811.56asasrrvvasasrr100010.4312.44asvbasvb22000110.761.32vvasasrr20011 0.43vasvbQ1vns00.672nrsa01.03nbsa000.41bxa1.49tga0 x000.294rxa0.97tga第四節(jié)第四節(jié) 溫差或濃差射流溫差或濃差射流1.51()mm

9、mTvyTvR mvvmTT0 .5/v myyeTTTmmeTTT00QQ c Tc TdQ020000.4550.230.4550.2940.147QTasasTQaxrd0000.7060.350.7060.2940.147mTasasTaxrd2200011 0.761.32()TasasTrrxyAAyxtgyxd射流軸線(xiàn)的彎曲射流軸線(xiàn)的彎曲Aegmg由氣體狀態(tài)方程式，在等壓狀態(tài)下，有：由氣體狀態(tài)方程式，在等壓狀態(tài)下，有：emmggjemmjg22ydud yjdtdtyyu dtdtjdt (1)emydtgdt TCemmeTT0011emmemmmeeeeTTTTTTTTTTT xyAAyxtgyxdAegmg000.480.147mvasvd000.350.147mTasTd0000.350.730.48mmmTvvTvv將軸心溫差換成了軸心速度關(guān)系將軸心溫差換成了軸心速度關(guān)系001emmeTTTT 000.73mmTvTv0010.73()emmevTvT 00000.730.73()mmeevTgTydtgdtdt v dtvTvT (1)emydtgdt mdsvdt320200(0.510.35)2eg Tayssv Tr20000() (