流体射流

（5）促进化学反应 由于空泡溃灭时产生的瞬时局部高温和 高压，这样的极端条件将为在一般条件下 难以实现或不可能实现的化学反应提供一 种非常特殊的物理环境，并将引发复杂的 化学效应，从而开启一条新的促进化学反 应通道。
5.几种射流装置
一、射流泵： 工作流体从喷嘴高速喷出时，在喉管入口处因为周 围空气被射流卷走而形成真空，被输送的流体被吸入。两股流体在喉 管中混合并进行动量交换，使被输送流体动能增加，最后通过扩散管 将大部分动能转换为压力能。 依据工作流体的种类射流泵分为液体射流泵和气体射流泵，主要
核心区。
从管嘴出口到核心区末端断面（称为过渡断面）之间的射流段，称为射流的 起始段L0。 起始段后的射流段，称为主体段。在主体段中，轴向流速沿流向逐渐减小， 直至为零。 当主体段的外边界线延长交于轴线上O点，称为射流源或极点。外边界线与轴 线的夹角称为扩展角或极角，用α表示
三 射流的特性
湍流淹没射流(最为常见）具有以下一些特性：
较小，出流后继续运动的动力主要来自浮力）
若射流出流后继续运动的动力，兼受动量和浮力的作用，称为浮 力射流。
可见动量射流和浮力羽流是浮力射流的两种极端情况
5 按射流出口的断面形状，可分为圆形（轴对称）射流、平面（二维） 射流、矩形（三维）射流等。
2.气体的分类
气体自孔口﹑管嘴或条缝向外喷射所形成的流动，
若射流进入一个无限空间，完全不受固体边界限制，称为自由射流或无限空间射流；
若进入一个有限空间，射流多少要受固体边界限制，称为非自由射流或有限空间射 流。
4 按射流出流后继续运动的动力，可分为动量射流（简称射流）、浮 力羽流（简称羽流）和浮力射流（简称浮射流）。 从喷口流出的流体与周围的受纳流体物理性质相同，射流形成主 要是喷口处初始动量的作用，这样的射流出口流速、动量较大，出流 后继续运动的动力来自动量，这类射流就叫做纯射流或动量射流（简 称为射流） 若射流形成是喷口处流体与受纳流体的密度差产生浮力的作用， 这类射流就叫做卷流或羽流。如流体局部受热而与周围冷流体形成密 度差，在浮力的作用下形成的流动就是卷流。（射流出口流速、动量
转折截面 外边界
内边界
极点
扩散角 (极角) 核心收缩角
射流在形成稳定的流动形态后，整个射流可分为以下几个区域：由管嘴出口
开始，向内、外扩展的掺混区域，称为射流边界层； 它的外边界与静止流体相接触，内边界与射流的核心区相接触。（显然，射 流边界层从出口开始沿射程不断的向外扩散，带动周围介质进入边界层，同时 向射流中心扩展，至某一距离处，边界层扩展到射流轴心线，核心区消失，射 流这一断面称为过渡断面或转折断面。） 射流的中心部分，未受掺混的影响，仍保持为原出口速度的区域，称为射流
射
流
报告人：李文珂 报告时间：2013.10.10
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射流的概念
2
射流分类
3 射流结构和特性 4 射流的应用 5 几种射流发生器
1.射流的概念
射流（jet）：指流体从管口、孔口、狭缝射出，或靠机械推动， 并同周围流体掺混的一股流体流动。
液体射流（水射流切割） 车）
气体射流（射流消防
2.射流分类
一、液体射流的分类
1. 射流边界层的宽度小于射流的长度。 2. 在射流边界层的任何断面上，横向分速远比纵向（轴向）分
速小得多，可以认为射流速度就等于它的纵向分速。
3．射流边界层的内外边界都是直线扩展的（严格讲，是统计平 均的意义）。
无限空间淹没射流的主要研究对象是主体段，它有下列性质：
①几何方面。射流呈直线扩散，射流出口附近存在着扩散中心o,称 为极点。
用于输送液体、气体
二、射流风机
射流风机由轴流风机加消音器组成，射流风机的结构如图 射流风机的出口不是同管道连接，射流风机安装在一个空间 中，高速气流由射流风机出口射出，带动周围空气向前流动， 在隧道中形成通风，由于射流风机是通过其高速气流带动周围
空气流动，因此风机产生的气流速度越高，带动隧道内空气流
②运动方面。主体段中任意断面上相对流速在相对坐标上的分布为
不变 ③动力方面。射流空间压强不变，各断面动量、通量相等。
圆断面射流与平面射流参数和公式
等密度气体射流示意场
(2)用于材料的超细粉碎 空化射流，特别是在淹没射流条件下，空化射流过程中空泡溃灭的冲 击波和微射流会对其周围的物体形成巨大的冲蚀作用，从而使物料粉碎。 大量研究表明，利用淹没空化射流可以高效率地使物料粉碎为小于10um 的超细颗粒；自振式空化水射流粉碎物料的产量与效率分别是球磨机的 6.6倍和3.9倍。 (3)用于材料切割、岩石破碎 空化射流存在的大量空化现象，与普通射流相比，大大提高了射流对 物体的破碎和切割能力。因而，空化射流广泛的用来代替普通射流进行 破碎和切割，以提高水射流加工的效率，还可以完成通过机械加工方法 不能完成的加工任务。 空化射流在石油和矿业的钻井工程中广泛使用。通过在钻头或钻杆上 增加一个附加的空化装置，从而在射流出口处产生空化水射流，用来直 接或辅助机械进行破碎岩石，提高钻进速度
液体射流：液体从喷管或孔口中喷出,脱离固体边界的约束,在液体或气体 中作扩散流动，称为射流。射流一般为湍流（紊流）流型，具有紊动扩散 作用，能进行动量、热量和质量传递
射流可以按不同的特征进行分类。 1 按流动型态，可分为层流射流和湍流射流。一般认为雷诺数大于 2000就可定位湍 流射流，部分射流都属于湍流射流（经常遇到的大雷诺数射流一般是无固壁约束的 自由湍流）。 2 按射流周围介质（流体）的性质，可分为淹没射流和非淹没射流。 若射流与周围介质的物理性质相同，则为淹没射流；若不相同，则为非淹没射流。 3 按射流周围固体边界的情况，可分为自由射流和非自由射流。
称为气体淹没射流，简称气体射流。 按射流周围固体边界的情况分为出流到无限大空 间中，流动不受固体边壁的限制，为无限空间射流， 又自由射流；反之为有限空间射流。（出流空间大 小，对射流的流动影响很大）
按射流出口端面形状：圆断面射流（轴对 称），平面射流 其中气体射流的特有的射流形式：温差射流 与浓差射流 所谓温差、浓差射流就是射流本身的温度或 浓度与周围气体的温度或浓度有差异
。
三、射流的结构和特性
以自由淹没湍流圆射流为例，如图。
射流进入无限大空间的静止流体中，由于湍流的脉动，卷吸周围静止流体进入射流， 两者掺混向前运动。 卷吸和掺混的结果，使射流的断面不断扩大，流速不断降低，流量则沿程增加。 由于射流边界处的流动是一种间隙性的复杂运动，所以射流边界实际上是交错组成的 不规则面。实际分析时，可按照统计平均意义将其视为直线。
动能力越大。
三、射流切割机 水射切割系统是技术密集、机械精密的高科 技新产品。把水加压至180-250Mpa的工作压力。
再加入特定的磨料送至0.8或1.0mm直径喷嘴，
以二倍音速将水喷出，完成对物料的切割过程
谢谢 请各位老师和师兄姐弟妹批评指正