液體從噴管或孔口中噴出,脫離固體邊界的約束,在液體或氣體中作擴散流動,稱為射流。射流一般為紊流流型,具有紊動擴散作用,能進行動量、熱量和品質傳遞,應用於水力發電、消防水槍、農田噴灌、污染擴散、人工噴泉、水力採礦、土石方沖挖等。

  不淹沒射流 流入氣體中的液體射流,稱為不淹沒射流。大氣中的水射流由於紊動摻氣,沿射流方向,依次分為緊密部分、破裂部分和分散部分(圖1)。

  水豎直射流所能達到的高度He小於噴口的總水頭H,兩者之間的關系用下列公式表示

   HeH/(1+ΨH);Ψ=0.00025/(b+1000b3)式中b為噴口直徑。射流緊密部分高度Hd可按下式求出

Hd=βHe

β根據試驗決定,隨He的增大而減少,當He在7~30米之間時,β約在0.84~0.72之間。

  淹沒射流 流入相同介質中的液體射流,稱為淹沒射流。淹沒射流與周圍靜止介質發生動量和質量交換,卷吸附近介質隨射流一同流動,流量不斷增加,流速不斷減小和均化,橫斷面不斷擴大。淹沒射流可分為兩個部分。保持射流出口流速v0不變的部分,稱為射流核心。因卷吸與摻混作用流速小於v0的部分,即射流核心與靜止液體之間的部分,稱為射流邊界層。沿射流方向從出口斷面至射流核心開始消失的所謂過渡斷面,稱為射流初始段;過渡斷面以後的部分,稱為射流主體段。

  無限空間淹沒射流的主要研究對象是主體段,它有下列性質:

  ①幾何方面。射流呈直線擴散,射流出口附近存在著擴散中心o,稱為極點。圓斷面射流極點與出口斷面距離為1.2y0y0為出口半徑(圖2)。

  ②運動方面。主體段中任意斷面上相對流速vx/vm在相對坐標y/x上的分佈為不變,其中vx為斷面上坐標y1x向分速。vm為同斷面的軸心x向分速。x1為斷面到極點的距離。圓斷面射流的相對速度公式為

      

  ③動力方面。射流空間壓強不變,各斷面動量、通量相等,由此可得圓斷面射流軸心流速公式為