射流中各個參數(shù)的積分關系

1.射流的剛度或射出能力

它表示射流離開噴管出I：1后，在一定距離內(nèi)還保持較大的速度W。的一種能力。當射流的初速叫。和噴管出口尺寸(尺?；騜o)增加時，射流剛性增加。在W。和R。(或bo)相同的條件下，矩形射流比圓形射流具有較大的剛性。因為矩形射流的軸向速度叫。的減小與距離z(s)的平方根成反比，而圓形射流"6U。的減小與z(或s)成反比。對于大型鍋爐，爐瞠的深度和寬度較大，宜采用矩形噴口。

2.射流的卷吸量

圓形射流卷吸的流量與射流的距離(z)成正比，矩形射流的卷吸量與距離的平方根成正比。在過渡截面處圓形射流的卷吸量是原始流量的2.13倍，矩形射流僅為1.42倍。煤粉磨粉機再生產(chǎn)煤粉設備中占據(jù)了一個比較重要的地位。在鍋爐爐膛中，射流卷吸更多的熱煙氣對劣質(zhì)煤的快速加熱、著火和燃燒是十分有利的，這就是某些鍋爐燃燒器采用圓噴口的原因。

以上推導結果表明，自由射流和周圍介質(zhì)的動量交換是強烈的。這里起主要作用的是流體微團的橫向脈動，它同時促進了熱量交換和質(zhì)量交換。

射流中的熱交換現(xiàn)象是普遍存在的。例如，空氣流(二次風)或煤粉氣流(一次風)射入高溫爐膛不斷被加熱的過程，用高溫空氣或煙氣干燥煤粉，等等。假定射流的初始溫度為丁o，周圍靜止介質(zhì)溫度為zH，射流截面上任意點的溫度為71，射流軸心某點溫度為71。。這樣，射流中某測點的溫度與周圍介質(zhì)溫差為AT=T--TH;射流軸心線上溫度與介質(zhì)溫度差為A7’。=T。--TH。將它們整理成無因次量的關系。

自由射流中的質(zhì)量交換或混合物的擴散，也有類似的規(guī)律性。設射流初始物質(zhì)濃度Co，靜止介質(zhì)濃度CH，射流軸心線上的濃度C。，任一點的濃度C，定義各值：ACC--CH，△|巳=c。--Cu，ACo=co--Cu。

推導結果表明，圓形射流的無因次濃度差爰與射流極點的距離z成反比;矩形射流時與z的平方根成反比。即相同條件下的圓形射流比矩形射流具有較快的濃度差降落，混合物的成分(如空氣煤粉混合物)能較快地擴散到爐膛中去，混合過程比較強烈。

總之，實驗結果和理論推導都證明，自由湍流射流中動量交換、熱量交換和質(zhì)量交換規(guī)律都是相似的。

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