孔口、管嘴出流和气体射流

LIUTI LIXUE BENG YU FENGJI 1第 一 部 分 流 体 力 学6 孔 口 、 管 嘴 出 流 和气 体 射 流 2 【 知 识 点 】孔 口 出 流 ， 管 嘴 出 流 ， 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 ， 温 差或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 。【 能 力 目 标 】掌 握 ： 孔 口 、 管 嘴 自 由 出 流 与 淹 没 出 流 的 特 点 及 计 算方 法 ， 作 用 水 头 的 含 义 ； 气 体 紊 流 射 流 的 基 本 特 性 。理 解 ： 圆 截 面 、 平 面 射 流 主 体 段 运 动 参 数 的 意 义 及 计算 ； 温 差 与 浓 差 射 流 的 特 性 。6 孔 口 、 管 嘴 出 流 和 气 体 射 流 3 在 实 际 工 程 中 ， 除 了 涉 及 大 量 的 管 路 计 算 问 题 外 ， 研究 流 体 经 孔 口 、 管 嘴 出 流 与 气 体 射 流 ， 对 供 热 通 风 与空 调 工 程 也 具 有 很 大 的 实 用 意 义 。 例 如 ， 在 通 风 与 空调 工 程 中 ， 通 过 风 口 或 顶 棚 的 多 孔 板 向 室 内 送 风 ， 自然 通 风 中 空 气 通 过 门 窗 的 流 量 计 算 ； 供 热 工 程 中 ， 管道 内 设 置 的 调 压 板 及 孔 板 流 量 计 算 ， 都 属 于 这 类 流 动 。本 章 应 用 流 体 力 学 的 基 本 原 理 ， 结 合 流 体 运 动 的 具 体条 件 ， 研 究 孔 口 、 管 嘴 及 气 体 射 流 的 运 动 规 律 及 计 算方 法 。 6 孔 口 、 管 嘴 出 流 和 气 体 射 流 4 6.1 孔 口 出 流1 6.2 管 嘴 出 流2 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流3 6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲4 6 孔 口 、 管 嘴 出 流 和 气 体 射 流 5 在 容 器 侧 壁 或 底 部 开 孔 ， 容 器 内 的 流 体 经 孔 口 流 出 的流 动 现 象 ， 称 为 孔 口 出 流 。孔 口 出 流 时 ， 如 图 6.1所 示 ， 孔 口 具 有 很 薄 的 边 缘 ， 流体 与 孔 壁 接 触 仅 是 一 条 周 线 ， 孔 的 壁 厚 对 出 流 无 影 响 ，这 样 的 孔 口 称 为 薄 壁 孔 口 。 反 之 ， 称 为 厚 壁 孔 口 。根 据 液 面 至 侧 壁 孔 口 中 心 的 深 度 H与 孔 口 高 d的 比 值（ d/H） ， 将 孔 口 分 为 大 孔 口 与 小 孔 口 两 类 ：若 dH/10， 这 种 孔 口 称 为 小 孔 口 ， 这 种 情 况 可 认 为 孔口 断 面 上 各 点 的 水 头 都 相 等 ， 各 点 的 流 速 相 同 。若 dH/10， 则 称 为 大 孔 口 ， 计 算 中 应 考 虑 孔 口 断 面 上不 同 高 度 的 水 头 不 相 等 ， 因 此 流 速 也 是 变 化 的 。 6.1 孔 口 出 流 6 经 孔 口 出 流 的 流 体 与 周围 的 静 止 流 体 是 属 于 同一 相 时 ， 这 种 孔 口 出 流称 为 淹 没 出 流 。 如 果 不是 同 一 相 时 ， 则 属 于 自由 出 流 ， 例 如 从 水 箱 侧壁 孔 口 流 出 的 水 流 如 进入 空 气 中 就 是 自 由 出 流 。孔 口 出 流 时 ， H不 随 时 间变 化 时 ， 称 为 恒 定 出 流 。反 之 ， 称 为 非 恒 定 出 流 。本 节 讨 论 在 恒 定 流 条 件下 ， 流 体 通 过 圆 形 薄 壁小 孔 的 出 流 规 律 。 图6.1 孔口自由出流6.1 孔 口 出 流 7 如 图 6.1所 示 ， 水 箱 中 水 流 从 各 个 方 向 趋 进 孔 口 ， 由于 水 流 运 动 的 惯 性 ， 流 线 只 能 以 光 滑 的 曲 线 逐 渐 弯 曲 ，因 此 在 孔 口 断 面 上 流 线 互 不 平 行 ， 而 使 水 流 在 出 口 后继 续 形 成 收 缩 ， 直 到 距 孔 口 约 为 d/2处 收 缩 完 毕 ， 流 线在 此 趋 于 平 行 ， 这 一 断 面 称 为 收 缩 断 面 ， 如 图 6.1中 的c-c断 面 。设 收 缩 断 面 c-c处 的 过 流 断 面 面 积 为 Ac， 孔 口 的 面 积 为 A， 则 两 者 的 比 值 反 映 了 水 流 经 过 孔 口 后 的 收 缩 程 度 ， 称 为 收 缩 系 数 ， 以 符 号 表 示 ， 即 。AA c AAc 6.1 孔 口 出 流 8 为 了 计 算 流 体 经 小 孔 口 出 流 的 流 速 和 流 量 ， 现 以 通 过孔 口 中 心 的 水 平 面 为 基 准 面 ， 列 出 水 箱 水 面 1-1与 收 缩断 面 c-c的 能 量 方 程 式式 中 孔 口 的 局 部 水 头 损 失 ， 而 且 p0=pc=pa，令 0=c=1.0， 则 有令 ， 代 入 上 式 整 理 得 jccc hgvpgvpH 22 22000 gvh ccj 22 gvgvH cc 2)1(2 220 gvHH 2200 6.1 孔 口 出 流 9 收 缩 断 面 流 速 （ 式 6.1）孔 口 出 流 量 （ 式 6.2）式 中 H0孔 口 的 作 用 水 头 ， 如 v00， 则 H0H； c孔 口 的 局 部 阻 力 系 数 ， 根 据 实 测 ， 对 圆 形薄 壁 小 孔 口 c=0.06； 孔 口 的 流 速 系 数 ， 从 公 式 可 得 ，对 圆 形 薄 壁 小 孔 口 c=0.06， 所 以 00 221 1 gHgHv cc 00 22 gHAgHAAvQ cc c 1 197.006.01 11 1 c 6.1 孔 口 出 流 10 孔 口 的 流 量 系 数 ， 根 据 实 测 ， 对 于 圆 形 薄 壁 小孔 口 =0.620.64， =0.600.62； A孔 口 面 积 ， m2； Q孔 口 出 流 的 流 量 ， m3/s。式 （ 6.1） 、 （ 6.2） 即 为 圆 形 薄 壁 小 孔 口 恒 定 出 流 的基 本 公 式 。 6.1 孔 口 出 流 11 如 前 所 述 ， 当 液 体 从 孔 口直 接 流 入 另 一 个 充 满 相 同液 体 的 空 间 时 称 之 为 淹 没出 流 ， 如 图 6.2所 示 。 同 孔 口 自 由 出 流 一 样 ， 由于 惯 性 作 用 ， 水 流 经 孔 口后 仍 然 形 成 收 缩 断 面 ， 然后 扩 大 。 孔 口 淹 没 出 流 与自 由 出 流 的 不 同 之 处 在 于孔 口 两 侧 都 有 一 定 的 液 体深 度 ， 因 而 作 用 水 头 有 所不 同 。图6.2 孔口淹没出流6.1 孔 口 出 流 12 现 以 通 过 孔 口 形 心 的 水 平 面 作 为 基 准 面 ， 列 出 水 箱 两侧 水 面 1-1与 2-2断 面 的 能 量 方 程 式由 于 p1=p2=pa， 取 1=2=1.0， 忽 略 两 断 面 之 间 的 沿 程水 头 损 失 ， 而 局 部 损 失 包 括 孔 口 的 局 部 损 失 和 收 缩 断面 之 后 突 然 扩 大 的 局 部 水 头 损 失 ， 设 它 们 的 局 部 阻 力系 数 分 别 为 和 ， 则 水 头 损 失 c k gvhh ckcjw 2)( 2 whgvpHgvpH 22 2222221111 6.1 孔 口 出 流 13 将 上 述 已 知 条 件 代 入 能 量 方 程 式 得为 孔 口 淹 没 出 流 的 作 用 水 头 。 上 式 可 写 为 ：gvgvHgvH ckc 2)(22 2222211 )22()( 2221210 gvgvHHH gvH ckc 2)( 20 021 gHv kcc （式6.3） 6.1 孔 口 出 流 14 则 孔 口 淹 没 出 流 的 流 量 为 （ 式 6.4）式 中 孔 口 处 的 局 部 阻 力 系 数 ； 流 体 在 收 缩 断 面 之 后 突 然 扩 大 的 局 部 阻 力系 数 。由 于 2-2断 面 远 大 于 c-c断 面 ， 所 以 突 然 扩 大 局 部 阻 力系 数于 是 021 gHAAvAvQ kcccc ck 1)1( 22 AAck ckc 1 11 6.1 孔 口 出 流 15 为 淹 没 出 流 的 流 速 系 数 。 对 比 自 由 出 流 在 孔 口 形状 尺 寸 相 同 的 情 况 下 ， 其 值 相 等 ， 但 其 含 义 有 所 不 同 。对 照 自 由 出 流 的 计 算 公 式 ， =， 为 淹 没 出 流 的 流量 系 数 。 式 （ 6.4） 可 写 成 ： 上 式 为 水 箱 上 下 游 液 面 压 强 为 大 气 压 强 (即 为 敞 口 容 器时 )淹 没 出 流 的 计 算 公 式 。 式 中 作 用 水 头 在 水 箱 断 面 较大 时 (如 v1= v20)， 等 于 水 箱 两 侧 液 面 总 水 头 之 差 。 但如 果 上 下 游 水 箱 液 面 压 强 不 等 于 大 气 压 (为 封 闭 容 器 时 )， 式 中 的 作 用 水 头 。 式 中 其 他 符 号 的 意 义 同 式 (6.1)、 式 (6.2)。 02gHAQ （式6.5）)()( 21210 ppHHH 6.1 孔 口 出 流 16 气 体 出 流 一 般 为 淹 没 出 流 ， 流 量 计 算 与 式 (6.5)相 同 ， 但式 中 要 用 压 强 差 代 替 水 头 差 。 公 式 应 变 为 ： （ 式 6.6）p0如 同 式 （ 6.5） 中 的 H0， 是 促 使 出 流 的 全 部 能 量由 于 v1、 v2一 般 比 较 接 近 ， 故 式 中 A孔 口 面 积 ， m 2； Q通 过 孔 口 的 流 量 ， m3/s。 02 pAQ 2 )()( 222211210 vvppp )( 210 ppp )(22 210 ppApAQ （式6.7） 6.1 孔 口 出 流 17 6.1.3.1 孔 板 送 风孔 板 送 风 是 将 处 理 过 的 清 洁 空 气用 风 机 送 到 房 间 顶 部 的 夹 层 空 间 ，并 使 夹 层 内 的 压 强 比 房 内 的 压 强大 ， 夹 层 内 的 空 气 通 过 布 置 在 房顶 顶 棚 上 的 小 圆 孔 流 到 房 内 ， 达到 净 化 房 内 空 气 的 目 的 。【 例 题 6.1】 若 顶 棚 上 布 置 有 直 径d=1cm的 小 孔 N=500个 ， 所 送 空 气的 温 度 t=20 （ 此 时 =1.2kg/m3） ，夹 层 内 压 强 比 房 内 大 200Pa。 求 孔 口的 出 流 速 度 和 向 房 间 的 送 风 量 。(=0.97， =0.6)图6.3 孔板送风6.1 孔 口 出 流 18 6.1.3.2 自 然 通 风 量 的 计 算由 于 室 内 热 源 等 因 素 的 影 响 ， 厂 房 内 空 气 的 温 度 ， 一 般 高 于 室 外 空 气 的 温 度 ， 即 室 外 空 气 的 密 度 大 于 室 内 空 气 的 密 度 ， 因 而 会 产 生 引 起 空 气 流 动 的 压 强 差 。 在 此 压 差 作 用 下 ， 冷 空 气 由 底 部 侧 窗 流 入 ， 经 过 室 内 热 源 加 热 之 后 ，热 空 气 从 上 部 天 窗 排 出 ， 从 而 形 成 室 内 空 气 的 不 断 对 流 。这 种 由 空 气 本 身 温 度 变 化 所 引 起 的 换 气 现 象 ， 称 为 建 筑物 的 自 然 通 风 。图6.4 厂房自然通风6.1 孔 口 出 流 19 从 图 6.4中 可 以 看 出 ， 当 空 气 从 侧 窗 流 入 厂 房 时 ， 室 外 空 气的 压 强 必 须 大 于 室 内 空 气 压 强 ； 而 空 气 从 厂 房 上 部 天 窗 排出 时 ， 室 内 空 气 压 强 则 必 须 大 于 室 外 空 气 压 强 。 这 就 是 说 ，室 内 空 气 压 强 相 对 室 外 空 气 压 强 是 一 个 由 小 到 大 的 连 续 变化 过 程 。 因 此 ， 在 室 内 某 一 高 度 必 然 会 有 一 个 与 室 外 空 气压 强 相 等 的 等 压 面 0-0。 设 该 等 压 面 距 进 风 窗 中 心 的 高 度 为h1， 距 排 风 窗 中 心 的 高 度 为 h2， 进 、 排 风 窗 中 心 的 高 差 为H； 室 内 空 气 的 密 度 为 n， 室 外 空 气 的 密 度 为 w。进 风 窗 内 外 空 气 的 压 强 差排 风 窗 内 外 空 气 的 压 强 差 111 )( ghghghp nwnwj 222 )()( ghghghp nwwnP 6.1 孔 口 出 流 20 然 后 可 利 用 气 体 孔 口 淹 没 出 流 计 算 公 式 求 出 自 然 通 风 的 以重 量 流 量 来 表 示 的 通 风 风 量 式 中 G流 经 进 风 窗 或 排 风 窗 空 气 的 重 量 流 量 ， N/s； Q流 经 进 风 窗 或 排 风 窗 空 气 的 体 积 流 量 ， m3/s； 流 量 系 数 ； A进 风 窗 或 排 风 窗 的 窗 口 面 积 ， m2； p进 风 窗 或 排 风 窗 内 外 空 气 的 压 强 差 ， Pa； 计 算进 风 量 时 ， 应 采 用 pj计 算 ； 计 算 排 风 量 时 采 用 pp； 空 气 的 密 度 ， kg/m 3； 计 算 进 风 量 时 应 采 用 w；计 算 排 风 量 时 应 采 用 n。 6.1 孔 口 出 流 21 6.2管 嘴 出 流在 孔 口 上 对 接 一 段 长 度 为L=(3 4)d的 圆 形 短 管 ，如 图 6.5所 示 ， 即 形 成 管嘴 ， 流 体 经 过 管 嘴 流 出 的现 象 称 为 管 嘴 出 流 。 本 节将 对 圆 柱 形 外 管 嘴 出 流 作出 分 析 。图6.5 圆柱形管嘴出流6.2 管 嘴 出 流 22 如 同 孔 口 出 流 一 样 ， 当 流 体 从 各 方 向 汇 集 并 流 人 管 嘴以 后 ， 由 于 惯 性 作 用 ， 流 股 也 要 发 生 收 缩 ， 从 而 形 成收 缩 断 面 c-c。 在 收 缩 断 面 流 体 与 管 壁 脱 离 ， 并 伴 有 旋涡 产 生 ， 然 后 流 体 逐 渐 扩 大 充 满 整 个 断 面 满 管 流 出 。由 于 收 缩 断 面 是 封 闭 在 管 嘴 内 部 (这 一 点 和 孔 口 出 流 完全 不 同 )， 会 产 生 负 压 ， 出 现 管 嘴 出 流 时 的 真 空 现 象 。以 通 过 管 嘴 中 心 的 水 平 面 为 基 准 面 ， 列 出 水 箱 水 面 A-A和 管 嘴 出 口 B-B断 面 的 能 量 方 程 式 ： gvgvpzgvpz BBBBBAAAA 222 222 6.2 管 嘴 出 流 23 由 于 zA=H， zB=0， 取 动 能 修 正 系 数 A=B=1.0， 代 入上 式 得设 作 用 水 头 ， pA=pB= pa代 入 上 式 整 理 得所 以 gvgvpgvpH BBBAA 222 222 gvHH A220 gvH B2)1( 20 00 2211 gHgHvB 00 22 gHAgHAAvQ B （式6.9）（式6.10） 6.2 管 嘴 出 流 24 式 中 H0管 嘴 出 流 的 作 用 水 头 ， 如 果 流 速 vA很 小时 ， 可 近 似 认 为 H0=H；管 嘴 局 部 阻 力 系 数 ， 由 于 管 嘴 的 局 部 阻 力 主 要 是管 嘴 进 口 的 阻 力 ， 它 相 当 于 边 缘 尖 锐 的 管 道 入 口 的 情况 ， 从 第 4章 常 用 局 部 损 失 系 数 图 中 查 得 锐 缘 进 口=0.5； 管 嘴 流 速 系 数 ， ；管 嘴 流 量 系 数 ， 因 管 嘴 出 口 断 面 无 收 缩=0.82。以 上 式 （ 6.9） 及 式 （ 6.10） 就 是 管 嘴 自 由 出 流 流 速 与流 量 的 计 算 公 式 。 82.05.01 111 6.2 管 嘴 出 流 25 如 果 把 圆 柱 形 外 管 嘴 与 薄 壁 圆 形 小 孔 口 加 以 比 较 ， 设两 者 的 作 用 水 头 相 等 ， 并 且 管 嘴 的 过 流 断 面 积 与 孔 口的 过 流 断 面 积 也 相 等 ， 则即 管 嘴 出 流 的 流 量 比 孔 口 出 流 的 流 量 增 大 至 少 32%。为 什 么 会 出 现 在 上 述 管 嘴 出 流 流 量 较 大 的 情 况 呢 ？ 下面 来 进 行 一 下 分 析 。仍 以 通 过 管 嘴 中 心 水 平 面 为 基 准 面 ， 列 出 收 缩 断 面 c-c与 出 口 断 面 B-B的 能 量 方 程 式 ：6.2 管 嘴 出 流 32.162.0 82.022 00 gHA gHAQQ孔嘴孔嘴 wBBBccc hgvpgvp 22 22 26 则式 中 m是 对 应 于 扩 大 后 流 速 水 头 的 局 部 阻 力 系 数 ，根 据 第 4章 第 7节 的 结 论 ， ， Ac是 收 缩 断 面面 积 ， A是 管 嘴 的 断 面 面 积 。 而 ， 所 以 。 在 上 述 能 量 方 程 式 中 ， pB= pa，c=B=1.0， 所 以 wBBcccB hgvgvpp 22 22 gvdh Bw 2)L 2m （管嘴内沿程损失突然扩大局部损失2)1( cm AA 1cAA2)11( m BBcc vvAAv 1 6.2 管 嘴 出 流 27 则 能 量 方 程 可 以 写 为从 （ 6.9） 式 中 可 得 ， 因 此当 =0.64， =0.02， ， =0.82时 ， 代 入 上 式 ，得 gvdlgvgvgvpp BBBBca 22)11(221 222222 gvdlpp Bca 2)11(11 222 0222 HgvB 0222 )11(11 Hdlpp ca 3dl 075.0 Hpp ca （式6.11） 6.2 管 嘴 出 流 28 式 （ 6.11） 即 为 圆 柱 形 外 管 嘴 在 收 缩 断 面 产 生 真 空 度的 数 学 表 达 式 。 该 式 表 明 圆 柱 形 外 管 嘴 在 收 缩 断 面 出现 的 真 空 度 ， 可 以 达 到 管 嘴 作 用 水 头 的 0.75倍 ， 而 且H0愈 大 ， 收 缩 断 面 上 的 真 空 值 亦 愈 大 ， 其 效 果 相 当 于把 管 嘴 的 作 用 水 头 增 大 了 75 ， 所 以 尽 管 管 嘴 出 流 的阻 力 要 大 于 孔 口 出 流 ， 但 管 嘴 出 流 的 流 量 要 比 孔 口 出流 大 得 多 ， 因 此 管 嘴 出 流 在 工 程 上 应 用 较 广 。但 是 要 注 意 ， 管 嘴 收 缩 断 面 上 的 真 空 值 是 有 一 定 限 制的 ， 当 真 空 值 达 到 7.0 8.0mH2O时 ， 常 温 下 的 水 就会 发 生 汽 化 而 不 断 产 生 气 泡 ， 破 坏 了 连 续 流 动 ， 同 时在 较 大 的 气 压 差 作 用 下 ， 空 气 从 管 嘴 出 口 被 吸 如 真 空区 ， 使 收 缩 断 面 真 空 遭 到 破 坏 ， 此 时 管 嘴 已 不 能 保 持满 管 出 流 。 6.2 管 嘴 出 流 29 因 此 要 保 持 管 嘴 的 正 常 出 流 ， 收 缩 断 面 的 真 空 值 必 须要 控 制 在 7mH20以 下 ， 所 以 圆 柱 形 外 管 嘴 的 作 用 水 头 这 是 管 嘴 正 常 工 作 的 条 件 之 一 。另 外 管 嘴 的 长 度 也 有 一 定 要 求 ， 长 度 大 阻 力 也 相 应 增大 ， 这 会 使 出 流 量 减 少 。 但 太 短 ， 水 流 收 缩 后 来 不 及扩 大 到 满 管 出 流 ， 收 缩 断 面 就 不 能 被 封 闭 在 管 嘴 中 形成 真 空 ， 因 此 一 般 取 管 嘴 长 度 为 L=(3 4)d， 这 是 外 管嘴 能 够 正 常 工 作 的 另 一 个 条 件 。 mH2O3.975.070 H6.2 管 嘴 出 流 30 除 了 圆 柱 形 外 管 嘴 之 外 ， 工 程 中 还 用 到 一 些 其 他 类 型的 管 嘴 ， 对 于 这 些 管 嘴 的 出 流 ， 其 流 速 、 流 量 的 计 算公 式 与 圆 柱 形 外 管 嘴 形 式 是 相 同 的 ， 但 流 速 系 数 、 流量 系 数 各 不 相 同 。 下 面 介 绍 几 种 工 程 上 常 用 的 管 嘴 。(1) 流 线 形 管 嘴 如 图 6.6(a)， 这 种 管 嘴 的 外 形 符 合 流线 形 状 ， 因 此 水 头 损 失 较 小 ， 其 流 速 系 数 和 流 量 系 数=0.970.98， 它 适 用 于 要 求 流 量 大 而 水 头 损 失 小 ，出 口 断 面 上 速 度 分 布 均 匀 的 场 合 。 6.2 管 嘴 出 流 31 (2) 收 缩 圆 锥 形 管 嘴 如 图 6.6(b)， 其 外 形 呈 圆 锥 收 缩状 ， 这 种 管 嘴 可 以 得 到 高 速 而 密 集 的 射 流 。 其 流 量 系数 和 流 速 系 数 与 圆 锥 收 缩 角 口 有 关 ， 当 =32 24时 ，=0.96， =0.94， 达 到 最 大 值 。 适 用 于 要 求 加 大 喷 射速 度 的 场 合 。 如 消 防 水 枪 、 水 力 喷 沙 管 、 射 流 泵 等 。(3) 扩 大 圆 锥 形 管 嘴 如 图 6.6(c)， 其 外 形 呈 圆 锥 扩 张状 ， 这 种 管 嘴 可 以 得 到 分 散 而 流 速 小 的 射 流 。 其 流 速系 数 与 流 量 系 数 与 圆 锥 扩 张 角 有 关 ， 当 =5 7 时 ，=0.420.50。 它 适 用 于 把 部 分 动 能 转 化 为 压 能 ，加 大 流 量 的 场 合 。 如 引 射 器 的 扩 压 管 、 水 轮 机 的 尾 水管 、 扩 散 形 送 风 口 等 。6.2 管 嘴 出 流 32【 例 题 6.2】 水 从 封 闭 的 容 器 中 经 管 嘴 流 入 敞 口 水 池 中 ，如 图 6.7所 示 ， 已 知 管 嘴 的 直 径 10cm， 容 器 与 水 池 中 水 面高 差 h=2m， 封 闭 容 器 液 面 相 对 压 强 为 49.05kPa， 试 求 流经 管 嘴 的 流 量 是 多 少 ？ 图6.6 各种常用管嘴 图6.7 管嘴计算例题 6.2 管 嘴 出 流 33 6.3无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流流 体 经 孔 口 或 管 嘴 流 出 ， 流 人 另 一 部 分 流 体 介 质 中 的流 动 现 象 ， 称 为 射 流 。在 供 热 通 风 与 空 调 工 程 中 ， 对 所 遇 射 流 可 进 行 如 下 简单 分 类 。依 照 射 流 的 流 体 种 类 ， 有 气 体 射 流 和 液 体 射 流 。按 射 流 与 射 流 流 入 空 间 的 流 体 是 否 同 相 ， 有 淹 没 射 流和 自 由 射 流 。按 照 出 流 空 间 大 小 、 对 射 流 的 流 动 是 否 有 影 响 ， 有 无限 空 间 射 流 和 有 限 空 间 射 流 。 当 流 动 空 间 很 大 ， 射 流基 本 不 受 周 围 固 体 边 壁 的 影 响 ， 称 为 无 限 空 间 射 流 。 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 34 按 照 喷 口 形 状 ， 又 可 分 为 圆 射 流 、 矩 形 射 流 和 条 缝 射流 。 圆 形 射 流 是 轴 对 称 射 流 。 如 矩 形 喷 口 的 长 短 边 之比 （ a： b） 不 超 过 3： 1时 ， 矩 形 射 流 能 够 迅 速 发 展 为圆 形 射 流 ， 只 需 要 根 据 当 量 直 径 ， 就 可 采 用 圆 形 射 流公 式 进 行 计 算 。 当 矩 形 喷 口 长 短 边 之 比 超 过 10： 1时 ，就 属 于 条 缝 射 流 ， 条 缝 射 流 又 称 为 平 面 射 流 。按 照 射 流 的 流 态 ， 有 层 流 射 流 和 紊 流 射 流 。 气 体 淹 没射 流 的 流 态 一 般 都 是 紊 流 ， 层 流 射 流 几 乎 是 不 存 在 的 。 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 35 本 节 讨 论 无 限 空 间 气 体 紊 流 淹 没 射 流 ， 简 称 气 体 紊 流射 流 。 这 里 需 要 指 出 的 是 ， 射 流 与 周 围 气 体 温 度 相 同 。本 节 主 要 研 究 气 体 紊 流 射 流 的 运 动 规 律 。6.3.1.1 射 流 的 形 成 与 结 构现 以 无 限 空 间 中 圆 形 断 面 紊 流 射 流 为 例 ， 分 析 射 流 的运 动 情 况 。 图 6.8 射 流 的 结 构当 气 体 从 孔 口 或 管 嘴 以 一 定 的 流 速 喷 出 后 ， 由 于 射 流为 紊 流 流 态 ， 紊 流 的 横 向 脉 动 造 成 射 流 与 周 围 气 体 发生 动 量 交 换 ， 从 而 把 相 邻 的 静 止 流 体 卷 吸 到 射 流 中 来 ，两 者 一 起 向 前 运 动 ， 于 是 射 流 的 过 流 断 面 沿 程 不 断 扩大 ， 流 量 不 断 增 加 。6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 36图6.8 射流的结构 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 37 射 流 的 动 量 交 换 和 卷 吸 作 用 是 从 外 向 内 逐 渐 发 展 的 ，在 距 喷 口 断 面 距 离 较 短 的 范 围 内 ， 射 流 中 心 的 气 体 还没 来 得 及 与 周 围 气 体 相 互 作 用 ， 仍 保 持 原 喷 口 流 速 的区 域 ， 称 为 射 流 核 心 ， 如 图 6.8所 示 的 AOD部 分 。 而射 流 核 心 以 外 的 区 域 流 速 小 于 v0， 称 为 边 界 层 。 由 于卷 吸 的 不 断 加 强 ， 参 与 动 量 交 换 的 气 体 数 量 不 断 增 加 。射 流 边 界 层 的 范 围 从 喷 口 沿 射 流 方 向 不 断 扩 大 ， 射 流核 心 区 沿 程 不 断 减 小 ， 如 图 所 示 到 达 距 喷 口 sn处 ， 也就 是 断 面 BOE处 ， 边 界 层 扩 展 到 射 流 轴 心 ， 射 流 核 心消 失 ， 这 个 断 面 称 为 过 渡 断 面 或 临 界 断 面 。以 过 渡 断 面 为 界 ， 从 喷 口 到 过 渡 断 面 称 为 射 流 的 起 始段 。 过 渡 断 面 以 后 的 射 流 称 为 射 流 主 体 段 。 起 始 段 射流 轴 心 的 速 度 都 为 v0， 而 主 体 段 轴 心 速 度 沿 x方 向 不断 下 降 。 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 38 6.3.1.2 射 流 的 特 征根 据 实 验 ， 紊 流 射 流 的 基 本 特 征 主 要 表 现 在 以 下 三 个方 面 ：（ 1） 几 何 特 征无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 由 于 不 受 周 围 固 体 边 壁 的 影 响 ，从 图 6.8可 以 看 出 ， 射 流 的 外 边 界 呈 直 线 状 扩 散 ， 两 条边 界 线 ABC与 DEF延 长 交 于 喷 口 内 M点 ， 该 点 称 为 射流 的 极 点 。 两 边 界 线 夹 角 的 一 半 称 为 射 流 的 极 角 或 扩散 角 ， 以 符 号 表 示 。从 喷 口 轴 心 延 长 的 x轴 方 向 为 圆 断 面 射 流 的 对 称 轴 ，射 流 任 一 断 面 的 轴 心 到 边 界 线 的 距 离 为 该 截 面 的 半 径R（ 对 平 面 射 流 称 为 半 高 度 b） 。 射 流 的 任 一 断 面 的 半径 (或 半 高 度 )与 该 断 面 到 极 点 的 距 离 成 正 比 。6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 39 射 流 极 角 的 大 小 与 紊 流 强 度 和 喷 口 断 面 的 形 状 有 关 ，可 用 下 式 计 算 （ 式 6.12） 式 中 射 流 的 极 角 ； a紊 流 系 数 ， 该 值 取 决 于 喷 口 结 构 形 式 和 气 流经 过 喷 口 时 受 扰 动 的 程 度 ； 喷 口 形 状 系 数 ， 对 圆 形 喷 口 =3.4 (对 矩 形喷 口 只 要 喷 口 长 短 边 比 不 超 过 3： 1时 ， 也 可 以 按 圆 形喷 口 计 算 )； 对 条 缝 形 喷 口 =2.44。从 上 式 可 以 看 出 ， 射 流 极 角 的 大 小 取 决 于 紊 流 系 数 ，紊 流 强 度 越 大 ， 射 流 卷 吸 能 力 越 强 ， 被 带 入 射 流 的 周围 气 体 数 量 越 多 ， 扩 散 角 也 相 应 增 大 。 atan6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 40 表 6.1中 列 出 了 常 用 喷 口 的 紊 流 系 数 和 相 应 的 扩 散 角 。表6.1 常用喷口的紊流系数、扩散角6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 41 当 扩 散 角 确 定 后 ， 射 流 边 界 相 应 也 被 确 定 ， 因 此 射 流只 能 以 这 样 的 扩 散 角 作 扩 散 运 动 。 即 射 流 各 断 面 的 半径 (对 平 面 射 流 为 半 高 度 )是 成 比 例 的 ， 这 就 是 射 流 的几 何 特 征 。根 据 这 一 特 征 ， 就 可 以 计 算 圆 断 面 射 流 各 断 面 半 径 沿射 程 的 变 化 规 律 ， 对 照 图 6.8有以 直 径 表 示 )294.0(4.34.31tan/1 000000 rasrsar sx sxrR )147.0(8.6 00 rasdD（式6.14） 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 42 （ 2） 运 动 特 征由 于 紊 流 射 流 质 点 的 横 向 脉 动 ， 使 射 流 的 质 点 与 周 围气 体 发 生 动 量 交 换 ， 从 而 把 周 围 气 体 带 入 射 流 ， 随 同射 流 一 起 向 前 运 动 。 这 种 卷 吸 作 用 会 造 成 射 流 各 断 面的 半 径 和 流 量 随 射 程 的 逐 渐 增 大 而 增 大 ， 而 流 速 逐 渐减 小 。 在 射 流 主 体 段 各 断 面 流 速 分 布 也 不 相 同 ， 沿 射流 流 程 ， 轴 心 流 速 逐 渐 减 小 ， 流 速 分 布 图 扁 平 化 ， 这是 射 流 和 管 道 流 动 的 不 同 之 处 。 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 43 就 整 个 射 流 而 言 ， 沿 射 程 各 断 面 上 的 流 速 沿 程 不 断 衰减 ， 但 卷 吸 进 来 的 流 体 与 射 流 气 体 之 间 的 动 量 交 换 强度 是 从 外 向 内 逐 渐 减 弱 ， 因 此 各 断 面 轴 心 处 的 流 速 为最 大 ， 从 轴 心 向 外 ， 流 速 由 最 大 值 逐 渐 减 小 到 零 。 因此 各 断 面 流 速 分 布 虽 然 不 同 ， 但 对 大 量 实 验 所 得 数 据的 无 因 次 化 整 理 ， 找 出 了 射 流 主 体 段 各 断 面 的 无 因 次速 度 与 无 因 次 距 离 之 间 具 有 同 一 性 。 在 这 里 无 因 次 速度 ， 是 指 射 流 横 断 面 上 任 意 一 点 流 速 u与 同 一 断 面 上轴 心 流 速 um的 比 值 ， 即同一断面上轴心流速一点的流速任意一断面上任意 muu 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 44 而 无 因 次 距 离 ， 是 指 上 述 射 流 横 断 面 上 任 意 一 点 到 轴心 的 距 离 y与 同 一 断 面 上 射 流 半 径 R的 比 值 ， 即 射 流 主 体 段 任 一 断 面 的 无 因 次 速 度 和 无 因 次 距 离 之 间具 有 这 样 的 相 似 性 上 式 表 明 各 断 面 速 度 分 布 虽 不 相 同 ， 但 各 断 面 的 无 因次 速 度 分 布 规 律 是 相 同 的 。 主 体 段 任 一 断 面 上 从 轴 心到 外 边 界 各 点 的 流 速 与 断 面 轴 心 流 速 之 比 的 变 化 规 律是 从 10， 而 相 应 各 点 到 轴 心 的 距 离 与 该 断 面 半 径 之比 的 变 化 规 律 是 从 01。 根 据 这 样 的 规 律 ， 只 要 知 道所 求 断 面 到 喷 口 的 距 离 ， 利 用 几 何 相 似 的 原 理 求 出 该断 面 的 半 径 ， 然 后 只 需 求 出 该 断 面 轴 心 的 流 速 ， 就 可利 用 上 式 求 出 该 断 面 任 意 一 点 的 气 流 速 度 。 同一断面上的射流半径的点到轴心的距离为横u断面上流速Ry 25.1 )1 Ryuum（ (式6.15)6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 45 （ 3） 动 力 特 征实 验 表 明 ， 在 整 个 射 流 范 围 内 ， 任 意 一 点 的 压 强 等 于周 围 静 止 气 体 的 压 强 。 如 果 任 取 两 横 断 面 间 的 射 流 为控 制 体 ， 分 析 作 用 在 其 上 的 所 有 外 力 ， 因 各 断 面 上 所受 静 压 强 均 相 等 ， 则 控 制 体 上 所 有 的 外 力 之 和 等 于 零 。因 此 ， 根 据 动 量 方 程 式 可 以 导 出 ， 单 位 时 间 内 射 流 各横 断 面 上 的 动 量 相 等 。 这 就 是 气 体 紊 流 射 流 的 动 力 特征 。 它 是 理 论 上 推 导 射 流 各 运 动 参 数 计 算 公 式 的 主 要依 据 。 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 46 根 据 射 流 的 结 构 ， 射 流 沿 射 程 可 以 分 为 起 始 段 和 主 体段 两 部 分 。 表6.2 射流主体段参数计算公式6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 47 圆 截 面 射 流 中 的 运 动 参 数 有 如 下 几 个 ：um射 流 主 体 段 任 意 一 断 面 轴 心 流 速 ， m/s；v0射 流 喷 口 气 流 流 速 ， m/s； a紊 流 系 数 ；s所 求 断 面 到 喷 口 的 距 离 ， m；d0喷 口 的 直 径 ， m； Q射 流 主 体 段 任 一 断 面 的 流 量 ， m3/s；Q0射 流 喷 口 的 出 流 量 ， m3/s；v 1射 流 主 体 段 断 面 上 各 点 流 速 的 算 术 平 均 值 ， m/s；v2质 量 平 均 流 速 ， m/s。 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 48 由 于 v10.2 um， 说 明 断 面 平 均 流 速 仅 为 同 断 面 轴 心流 速 的 20 ， 而 在 实 际 工 程 中 使 用 的 往 往 是 靠 近 轴 心的 射 流 区 。 由 于 断 面 平 均 流 速 与 轴 心 流 速 相 差 较 大 ，工 程 中 若 按 断 面 平 均 流 速 进 行 设 计 和 计 算 ， 就 会 导 致有 关 设 备 (如 风 机 )过 大 ， 造 成 不 应 有 的 浪 费 。 所 以 用v1不 能 恰 当 地 反 映 被 使 用 区 的 速 度 。 为 此 引 入 质 量 平均 流 速 v2， 其 定 义 为 ： 用 v2乘 以 质 量 流 量 Q， 即 得 单位 时 间 内 射 流 任 意 一 断 面 的 动 量 。 这 时 v20.47 um，因 此 用 v2代 表 使 用 区 的 流 速 要 比 使 用 v1更 合 适 。 但 必须 要 注 意 ， v1、 v2不 仅 在 数 值 上 不 同 ， 更 重 要 的 是 定义 上 有 根 本 区 别 ， 所 以 不 可 混 淆 。6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 49 从 圆 形 喷 口 或 矩 形 喷 口 喷 出 的 射 流 ， 是 以 喷 口 轴 心 延 长 线 为对 称 轴 的 圆 截 面 轴 对 称 射 流 。 但 当 矩 形 喷 口 长 短 边 之 比 超 过10： 1时 ， 从 喷 口 喷 出 的 射 流 只 能 在 垂 直 长 度 的 平 面 上 作 扩散 运 动 。 如 果 条 缝 相 当 长 ， 这 种 流 动 可 视 为 平 面 运 动 ， 故 称为 平 面 射 流 。平 面 射 流 的 喷 口 高 度 以 2b0 (b0为 喷 口 半 高 度 )表 示 ， 紊 流 系数 a值 见 表 6.1或 查 阅 通 风 空 调 设 计 手 册 相 关 内 容 。 条 缝 形 喷口 的 形 状 系 数 =2.44。在 平 面 射 流 的 计 算 公 式 中 b0是 条 缝 喷 口 的 半 高 度 ， 其 余 各 参数 的 意 义 都 与 圆 截 面 射 流 相 同 。【 例 题 6.3】 锻 工 车 间 装 有 空 气 淋 浴 （ 即 岗 位 送 风 ） 设 备 ， 已 知送 风 口 距 地 面 的 高 度 为 4.5m， 选 择 的 风 口 为 带 有 栅 栏 的 圆 形 风 口 。要 求 离 地 面 1.5m处 造 成 一 个 空 气 淋 浴 作 用 区 ， 该 区 直 径 为 2m，中 心 处 流 速 为 2m/s。 试 求 风 口 直 径 、 出 口 流 速 及 送 风 量 。 6.3 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 50 6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲在 前 几 节 研 究 的 射 流 与 周 围 气 体 的 温 度 和 密 度 是 相 同的 。 所 以 射 流 轴 线 与 喷 口 流 速 v0的 方 向 相 同 ， 形 成 一条 直 线 ， 这 种 射 流 称 为 等 温 射 流 。 但 在 供 热 通 风 与 空调 工 程 中 ， 涉 及 到 的 射 流 往 往 与 周 围 流 体 存 在 着 温 度差 或 所 含 固 体 颗 粒 及 其 他 物 质 的 浓 度 差 ， 这 类 射 流 称为 温 差 射 流 或 浓 差 射 流 。 夏 天 向 房 间 输 送 冷 空 气 降 温 ，冬 天 向 房 间 输 送 热 空 气 取 暖 ， 这 是 温 差 射 流 的 实 例 。向 含 尘 浓 度 高 或 散 发 大 量 有 害 气 体 的 生 产 车 间 输 送 清洁 空 气 ， 用 以 降 低 粉 尘 或 有 害 气 体 的 浓 度 ， 改 善 工 作区 的 环 境 ， 则 属 浓 差 射 流 。6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 51 与 周 围 气 体 存 在 温 度 差 或 浓 度 差 的 射 流 ， 当 从 喷 口 高速 喷 出 后 ， 由 于 紊 流 质 点 运 动 的 横 向 掺 混 ， 射 流 除 了与 周 围 气 体 发 生 动 量 交 换 之 外 ， 还 存 在 着 热 量 交 换 和浓 度 交 换 。 对 于 温 差 射 流 ， 热 量 交 换 的 结 果 ， 使 原 来温 度 较 低 的 气 体 ， 温 度 有 所 升 高 ， 而 原 来 温 度 较 高 的气 体 ， 温 度 有 所 下 降 。 所 以 射 流 各 断 面 上 的 温 度 分 布是 不 同 的 ， 同 理 ， 射 流 各 断 面 上 的 浓 度 分 布 也 不 同 ，这 将 使 射 流 内 出 现 温 度 或 浓 度 的 不 均 匀 连 续 分 布 。在 供 热 通 风 与 空 调 工 程 中 出 现 的 温 度 差 或 浓 度 差 一 般都 不 大 ， 引 起 的 密 度 变 化 很 小 ， 在 分 析 中 仍 可 按 不 可压 缩 流 体 处 理 ， 也 不 考 虑 异 质 的 存 在 对 流 动 的 影 响 。 6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 52 温 差 或 浓 差 射 流 中 所 要 研 究 的 参 数 。对 温 差 射 流 ： T射 流 任 意 断 面 上 任 意 一 点 的 温 度 ， K； T0喷 口 处 射 流 的 温 度 ， K； Tm射 流 任 意 一 断 面 轴 心 处 的 温 度 ， K； Te周 围 空 气 的 温 度 ， K。 对 浓 差 射 流 ： X射 流 任 意 断 面 上 任 意 一 点 某 种 物 质 的 浓 度 ， mg/l或 g/m3； X 0喷 口 处 射 流 某 种 物 质 的 浓 度 ； Xm射 流 任 意 一 断 面 轴 心 处 某 种 物 质 的 浓 度 ； Xe周 围 空 气 中 某 种 物 质 的 浓 度 。 6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 53 根 据 以 上 参 数 我 们 要 掌 握 其 温 度 差 或 浓 度 差 的 变 化 规律 。 相 应 的 温 度 差 和 浓 度 差 为 ：对 温 差 射 流 ：出 口 断 面 温 度 差 T0 = T0 - Te 轴 心 温 差 Tm = Tm - Te射 流 任 意 一 断 面 上 任 意 一 点 的 温 差 T = T - Te 对 浓 差 射 流 ：出 口 断 面 浓 差 X0 = X0 - Xe 轴 心 浓 差 Xm = Xm - Xe射 流 任 意 一 断 面 上 任 意 一 点 的 浓 度 差 X = X - X e 6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 54 尽 管 温 差 射 流 中 各 断 面 的 温 度 分 布 有 所 不 同 ， 但 是 根 据 热 力学 可 知 ， 在 射 流 压 强 相 等 的 条 件 下 ， 如 果 以 周 围 气 体 的 焓 值为 基 准 ， 则 射 流 各 横 截 面 上 的 相 对 焓 值 不 变 。 温 差 射 流 的 这一 特 点 ， 称 为 射 流 的 热 力 特 征 。 通 过 实 验 证 明 ， 在 射 流 主 体 段 内 ， 各 横 截 面 上 的 温 差 分 布 、浓 差 分 布 与 流 速 分 布 之 间 ， 存 在 如 下 关 系温 差 射 流 与 浓 差 射 流 虽 是 两 种 完 全 不 同 的 射 流 ， 但 它 们 在 各横 截 面 上 的 温 差 分 布 与 浓 差 分 布 与 在 第 三 节 讨 论 的 无 因 次 流速 和 无 因 次 距 离 的 函 数 关 系 却 是 相 同 的 ， 这 表 明 这 两 种 射 流的 运 动 规 律 相 似 。 这 是 由 于 温 差 射 流 和 浓 差 射 流 在 其 本 质 上没 有 区 别 ， 即 这 两 种 射 流 都 与 周 围 气 体 的 密 度 不 同 。5.1)1 RyuuXXTT mmm（ (式6.16) 6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 55 表6.3 温差、浓差射流主体段的计算公式6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 56 续 表 6.3 6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 57 由 于 温 差 射 流 和 浓 差 射 流 的 密 度 与 周 围 气 体 密 度 不 同 ， 射 流 在 运 动 过 程 中 ， 所 受 重 力 与 浮 力 不 平 衡 ， 导 致 射 流 在 流 动 过 程 中 会 发 生 向 上 或 向 下 的 弯 曲 。 也 就 是 说 温 差 或 浓 差 射 流 的 轴 心 线 不 再 是 一 条 与 喷 口 轴 线 方 向 相 同 的 直 线 ， 而是 一 条 曲 线 。 但 整 个 射 流 仍 可 看 作 对 称 于 轴 心 线 。 为了 能 利 用 前 面 介 绍 的 公 式 计 算 射 流 沿 射 程 的 运 动 参 数及 温 差 或 浓 差 的 变 化 规 律 ， 就 必 须 了 解 射 流 轴 心 线 的偏 移 量 或 它 的 轨 迹 。 图6.9 射流轴线的弯曲6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 58 根 据 理 论 推 导 和 实 验 证 明 ， 圆 截 面 温 差 与 浓 差 射 流 的轴 线 偏 移 量 ， 可 按 下 式 计 算 (式 6.17)式 中 y射 流 轴 线 上 任 意 一 点 偏 离 喷 口 轴 线 的 垂 直距 离 ， m； 见 图 6.9； d0射 流 喷 口 的 直 径 ， m； a紊 流 系 数 ； s射 流 计 算 断 面 到 喷 口 的 距 离 ， m；A r阿 基 米 德 数 ， 是 一 个 无 因 次 量 。)35.051.0( 2300 ssdadAy r 6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 59 对 圆 截 面 温 差 射 流 ， 阿 基 米 德 数 可 按 下 式 计 算 （ 式 6.18）对 于 圆 断 面 浓 差 射 流 （ 式 6.19）式 （ 6.18） 和 式 （ 6.19） 中 的 符 号 意 义 同 前 。在 平 面 射 流 的 公 式 中 为 射 流 喷 口 的 半 高 度 。 但 在 计算 阿 基 米 德 数 Ar时 ， 应 以 2b0代 替 d0代 人 相 应 公 式 中 进行 计 算 。将 射 流 弯 曲 的 结 果 也 汇 于 表 6.3中 以 便 查 询 和 计 算 。er Tv TgdA 20 00 er Xv XgdA 20 00 0b 6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 60 【 例 题 6.4】 工 作 区 质 量 平 均 风 速 要 求 2m/s， 工 作 面直 径 3m， 采 用 带 导 叶 的 通 风 机 水 平 送 风 ， 已 知 送 风 温度 为 12 ， 车 间 空 气 温 度 为 32 ， 若 要 求 工 作 区 的 质量 平 均 温 度 降 到 25 ， 试 计 算 （ 1） 送 风 口 的 直 径 及 气 流 速 度 ； （ 2） 送 风 口 到 工 作 面 的 距 离 ； （ 3） 射 流 轴 线 在 工 作 面 的 偏 移 量 。6.4 温 差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 61 【 本 章 小 结 】本 章 介 绍 了 孔 口 及 其 分 类 、 管 嘴 概 念 ， 给 出 了 孔 口 、管 嘴 自 由 出 流 与 淹 没 出 流 的 特 点 、 工 程 中 的 应 用 分 析及 水 力 计 算 方 法 ， 同 时 对 无 限 空 间 淹 没 紊 流 射 流 ， 温差 或 浓 差 射 流 及 射 流 弯 曲 进 行 了 分 析 和 介 绍 。 要 求 掌握 孔 口 、 管 嘴 自 由 出 流 与 淹 没 出 流 的 计 算 方 法 ， 熟 知气 体