气体射流.docx
气体射流1 .圆射流以Qo=O.55m3/s,从dfo=O.3m管嘴流出。试求2.1m处射流半宽度上 轴心速度匕“，断面平均流速 质量平均，并进行比较。解:查表知：61=0.08由S =0.672色= 1.26帆<2.1机在主体段a=3.4 f +0.294ro "o )：.R=3.4 f+ 0.2941xo.l 5=0.72mI 0.15)v)= = 0,55 =7.78m/s4-x0.324a =0.48解得：匕“ =529m/s% + 0.147d()工。95解得：la加5% + 0.147do”=023解得：v, = 25m/ s% + 0.1474)2.某体育馆的圆柱形送风口，do=O.6m,风口至比赛区为60m,要求比赛区风速(质量平均风速)不得超过0.3m/s,求送风口送风量应不超过多少m3/s?解：查表知：a=0.08由S = 0.672至=2.52/%<60/% 在主体段a= （其 中叱=0.3m/5,5 = 60m ）% + 0.147d0解得：Q）= 3rtp /s3.岗位送风所设风口向下，距地面4m。要求在工作区（距地面L5米高范围)造成直径为1.5射流截面，限定轴心速度为2m/s,求喷嘴直径及出口流量。解：S = 4 1.5 = 2.5 加, =0.08,% = 2m/sD ,八QS 八一 r=6.81-0.1474)I "o>do=O.14m由 S =0.672- = 0.58m< 2.5m ,在主体段avm _0.48%+ 0.147解出： v0 = 6.56m/ sdoQ)=o.l3/s4.收缩均匀的矩形孔口，截面为0.05x2m2,出口速度%为10m/s,求距孔口 2.0m处，射流轴心速度匕.，质量平均速度彩及流量Q o解：此题为平面射流竿m查表:a = 0.108,s = 2m,S =1.03% = 0.24m<2/% 在主体段f v V 1 22VnCis c - ° 1+ 0.41b/ 2)引 _ 0.8332vnas 八 /1W+ 0.41h v2 = 2.7 8m/ sQ=%A=10x0.05x2=lm3/s2 = 1.2 I+ 0.41Qov b。: Q=3.6 m3/s5 .8m/s的速度从圆管喷出"为0.2m,求距出口 1.5m处的乙,4v =5.14 m/sv m叱二623%+ 0.1474叱=2.46m/ s-£ = 32+ 0.2944)"0 J上MT吹叱及Do解：查表知:a=0.08由 S” = 0.672为=0.84m <1.5/77在主体段aVw _0.48%+ 0.147: D= 1 m6.室中灰尘的吹吸系统如题附图。室长L=6m,吹风口高% = 15cm,宽为5m,由于贴附底板，射流相当于半个平面射流。底板即为轴心线。问（1）吸风口高度也为多少？ （2）若吸风口处速度为4m/s, Qo应多少？（3）吸风口处风量为多少？解:查表得。=0.118,b。= 0.15mS = 1.03 = 1.3m < 6m 在主体段(1)%=2.44 竺+0.413。)解得：K =1.88/72(2)上%0.4922asb。+ 0.1475= 1.695m V() = 1 8.4/77 / s0)=%A = 18.4x5x0.15 = 13.9 机 3/s(3) Q=QoL2竺+ 0.41=37.9 m3/sb。7要求空气沐浴地带的宽度b=lm。周围空气中有害气体的浓度z=0.06mg/L。室外空气中浓度玉产0。工作地带允的浓度为= 0.02/7?g/L O今用一平面喷嘴=0.2,试求喷嘴坊及工作地带距喷嘴的距离解：小0 = 0 0.06 = -0.06zg ILAxm = 0.02 - 0.06 = -0O4zg IL假设射流工作地带处于主体带:-0.04x2 4=(许厂=5二 + 0.41 = 2.4%又2=2.44 但+ 0.4；% 出) )所以 Z?o=O.17m校核：S =1.03% = 0.88m v 1.695帆在主体段，假设成立a8 .温度为40的空气，以vo=3m/s,从d（）=100mm水平圆柱形喷嘴射入而=18的空气中。求射流轨迹方程。解：查表得«=0.08/ 2（、由轨迹方程 =%tga+Ar - 10.51« + 0.35d（）cos a ） cos a JTe= 18+273=291 KA7;）=40-l 8=22Kv0=3m/s0=100mm a = o代入数据得 y=0.0336X3+0.0288X29 .高出地面5m处设一孔口 do为0.1m,以2m/s速度向房间水平送风。送风温度而=-10,室内温度办=27。试求距出口 3m处的岭，口及弯曲轴心坐标。解：查表得=。.08S = 0.672至=0.42m <3m 在主体段由名a得：v2 =0.18m/s+ 0.147do0.23 =A-27 得：t2=23.7竺+ 0.147 T0-270.51-S3 +0.35S2d)-4.3m所以，轴心坐标为x=3m 产-4.3m10 .室外空气经过墙壁上=6m处的扁平窗口（%=0.3m）射入室内，室外温度访=0,室内温度电=25。窗口处出口速度为2m/s,问距壁面s=6m处匕，B及冷射流轴心坐标。解：查表得a=0.108Sn = 1.03 = 2.86/77 < 6m 在 主 体段/ 、V2_ 0.8332+ 0.41口 m/s*二送0.833r2 =12.5 "o+ 0.41Te = 273 + 25 = 298K, To = 273K+ 0.205产2=-2.6mX24)X0.2264/。y =普轴心坐标为x=6m y=-2.6m1L喷出清洁空气的平面射流，射入含尘浓度为0.12mg/L的静止空气中。要求距喷口 2m处造成宽度为2b=L2m的射流区。求设计喷口尺寸%,并求工作区轴心处灰尘浓度。解：查表得0.118 假设在主体段由 2 =2.44bq/ 、as 八一+ 0.41“0>得氏二0.024m校核：=1.03% = 0.21加22假设成立a由也皿）1.032 xm-0A20-0.12+ 0.41解得：% =0.081?g/L12 .试验测得轴对称射流的 = 5 Om/s,某断面处匕 =5 m/s，试求在该断面上气体流量是初始流量的多少倍?解：由-。-48 =1/1。V° + 0.147d。竺+0,1471 =4.84)2=4.4(竺+o.1471=2L2QoI "o>13 .有一圆形射流，在距出口处10m的地方测得匕.为的50%,试求其圆形喷嘴半径。解:查表得a=0.08由以= 0.48二"2%)+ 0.147得丝+0.147=0.96 得 d0=0.98m 故 ro=o.49m14 .试求/?o=O.5m的圆断面射流出口断面为20m,距轴心距离产1m处的射流速度与出口速度之比。解:查表得a=0.08/ =3.4 + 0.294/? = 5.94/wR。 IR。 )|2=1一(上尸=0.867=x- = 0.867 x = 0.239% 匕” %+ 0,147%15 .为保证距喷口中心x=20m, y=2m处的流速v=5m/s及初始段长度S尸1m,当a=0.07时，试求喷口出口处的初始量(m3/h) o解：a=0.07 Sn= 1 m由5,尸0.672色得ro=0.1ma2=3.4 竺+ 0.294R=4.76v i 小 1.5=l-(-)2=0.529=0.529 x = 0.037+ 0,147d0vvn = 135mls0.0372)= % £ d； x 3600 = 161 OOm, / h16 .由/=75mm的喷口中射出力)=300K的气体射流，周围介质温度为7；=290K,试求距喷口中心x=5m, y=lm处的气体温度(a=0.075) o解：由3=3.4R（）+ 0.2944 二 7-290 =1)，尸ATm 300-290 R解得：T = 293.67C17 .绘制由Ro=75mm,，=0.08的自由淹没紊流射流结构几何图。解：tga=3.4Q=0.272S尸0.627 8 =0.5878 ma图略Xo=O.294 2=0.276ma18 .为什么用因次量研究射流运动？19 .什么是质量平均流速丫2?为什么要引入这一流速？20 .温差射流中，无因次温度分布线为什么在无因次速度线的外边？21 .温差射流轨迹为什么弯曲？是怎样寻求轨迹方程的？22 .旋转射流与自由淹没射流有那些不同点？试对比说明。23 .旋转强度说明什么物理意义？24 .何谓受限射流？受限射流结构图如何？与自由射流对比有何异同？（1824 解略）
