射流问题的分析方法-《环境水力学》

紊动射流问题的研究，其目的主要在于确定射流轴线的轨迹，射流扩展的范围和射流中流速的分布，对于变密度、非等温和挟带污染物质的射流则还有密度分布、温度分布和挟带物质的浓度分布。流速分布是个矢量场的确定问题，密度分布、温度分布和浓度分布则属于标量场的确定问题。

这类问题的分析目前主要有两种途径。一个是以实验为主，采用量纲分析整理实验资料求得实用的经验关系式的方法。这个方法虽然偏经验，但对于复杂的射流问题，目前难以用理论计算解决时，它还是一个重要的途径。二是以理论分析为主，有两种方法，一种方法是求解射流边界层偏微分方程；另一种方法是采用动量积分法将偏微分方程变为常微分方程求解。

射流问题能够用边界层理论的原因是由于射流的纵向尺度远大于其横向尺度，因此可以这样简化。但要指出，射流边界层是由两部分流速不等的流体的交界面发展而来的，和固体壁面上的边界层受固体壁面阻滞所产生者不同，后者的发展受壁面的限制，紧靠壁面存在黏性底层；前者可以自由发展，没有黏性底层，射流的全部流动区域都为自由紊流（附壁射流除外）。(www.xing528.com)

用动量积分法求解射流问题是工程中常用的方法。计算射流动量通量沿流程的变化要求给出断面上的速度分布，这就要假定各断面上的流速分布具有相似性（相似性假定），这一假定是有其合理性的，且已经得到许多实验的证实。在此基础上可由实验或结合一些理论分析定出断面上流速分布的模式。此外对射流的边界条件要作相应的假定，它可以是对射流的厚度变化作线性扩展的假定，也可以是对射流从侧边卷吸周围流体的流量或流速作出一个卷吸假定等。

浮力射流问题的研究虽然已取得大量成果，但是对于较复杂的浮力射流研究仍未成熟，有许多问题尚未解决，国内外关于这方面的研究仍然是比较活跃的。