由于射流外边界的不规则,取b为射流断面特征半厚度b,其值 为流速u=une处到x轴的距离。上式可改写为 u=um exp( (123) 在实际工程中,主要硏究和解决主体段中的流速分布、流量沿程 变化和示踪物质(污染物质)的浓度分布问题
由于射流外边界的不规则,取b为射流断面特征半厚度be,其值 为流速u=um/e处到x轴的距离。上式可改写为 在实际工程中,主要研究和解决主体段中的流速分布、流量沿程 变化和示踪物质(污染物质)的浓度分布问题。 ) b r u u exp( 2 e 2 = m − (12.3)
流速分布 主体段的流速分布包括轴线流速un的沿程变化和断面上的流速分 布 由于射流各断面上动量守恒,可得 p u2πrdr p (12.4) 将(123)式代入主体段断面动量表达式,得 f pu22trdr=ph um exp 2TTrdr pπu xp(-12)d gcU 上式代入(124)式,得 (125) T (126)
一 流速分布 主体段的流速分布包括轴线流速um的沿程变化和断面上的流速分 布。 由于射流各断面上动量守恒,可得 将(12.3)式代入主体段断面动量表达式,得 上式代入(12.4)式,得 = 0 2 2 2 0 0 u 2 rdr 4 d u = − 0 2 e 2 2 2 m 0 2 )2 rdr b r u 2 rdr u exp ( = − 0 2 e 2 2 e 2 2 2 e m ) b 2r )d( b 2r exp( 4 b 2 u 2 e 2 u m b 2 = 2 e 2 m 2 2 0 0 u b 4 2 d u = (12.4) (12.5) (12.6)
由于射流厚度按直线规律扩展,设 (127) (126)式可写为 (128) 根据实验资料,ε=0.14,得到圆断面淹没射流主体段轴线流速um沿 程变化关系式为 u=62 (12.9) 上式表明,轴线处流速um与离极点距离x成反比 将(129)式代入(123)式得到射流断面上流速分布为 62u0eXp(-2) (12.10)
由于射流厚度按直线规律扩展,设 (12.6)式可写为 根据实验资料,ε=0.114,得到圆断面淹没射流主体段轴线流速um沿 程变化关系式为 上式表明,轴线处流速um与离极点距离x成反比。 将(12.9)式代入(12.3)式得到射流断面上流速分布为 be = x x d u 6.2u 0 m = 0 ) b r exp( x d u 6.2u 2 e 2 0 = 0 − (12.10) (12.9) (12.8) (12.7) (x>L0 ) ( ) 2 1 0 0 x d u um =
将E=0.114代(12.7)式,得射流断面特征半厚度为 be=0.114x (121 令u=,由(129)式得到x=62d 根据实验资料,出口断面到极点的距离为0.6d,所以,起始段长度 为 o=6.2d+06d=68d (12.12)
将ε=0.114代入(12.7)式,得射流断面特征半厚度为 令um=u0,由(12.9)式得到x=6.2d0。 根据实验资料,出口断面到极点的距离为0.6d0,所以,起始段长度 为 be = 0.114x 0 0 0 8d0 L = 6.2d + 0.6d = 6. (12.12) (12.11)
二流量沿程变化 射流断面上的流量Q为 S u2Trdr =2l um exp(12)rdr e-h)=)=mnb21213) 园断面出口流量Q为 (1214) 由上述两式得 Q 4u (12.15) 将(127、(128)两式代入上式,并取=0.114,得 =0.32 (12.16) EX 上式表明,流量与极点距x成正比
二 流量沿程变化 射流断面上的流量Q为 圆断面出口流量Q0为 由上述两式得 将(12.7)、(12.8)两式代入上式,并取ε=0.114,得 上式表明,流量与极点距x成正比。 = = − 0 2 e 2 m 0 )rdr b r Q u2 rdr 2 u exp( 2 m e 0 2 e 2 2 e 2 2 e m ) u b b r )d( b r exp( 2 b = 2u − = 4 d Q u 2 0 0 0 = 2 0 0 2 m e 0 u d 4u b Q Q = 0 0 2 0 2 2 0 2 0 2 e 0 d x 0.32 2 x d d 4 x 2 x d d 4b Q Q = = = (12.16) (12.15) (12.14) (12.13)