V
- = (1 - п1.5)2, (2.93)
v0
где п _ относительное расстояние от рассматриваемой точки до оси струи. Уравнение (2.93) справедливо как для плоских, так и для осесимметричных струй.
Изменение скорости вдоль оси струи определяется из условия постоянства импульса
(количества движения) секундной массы в любом сечении
струи:
J рv2dS = const, (2.94)
S
где S — площадь поперечного сечения струи.
Для осесимметричной струи y = r; dS = 2пrdr, и выражение (2.94) принимает вид
Rrp |х / \ 2 7
22 f v\ r dr
v2 x2 —---------- = con st. (2.95
0 v0 x x
Здесь Rrp — радиус внешней границы рассматриваемого сечения струи; r
Поскольку в силу (2.92)
Rrp|х . . 2
v 2 r dr
—--------- = con st,
v0 x x
поэтому (2.95) дает
22
v0 x = const; v0 =-------------- . (2.96)
x
|
Rrp|x . . 2 |
dS = dy
v 2 dy
v0 x ( — ) — = const;
0 v0 x
откуда
const . Л_ч
vo = ^^. 2.97
x
Таким образом, осевая скорость в любом поперечном сечении основного участка для осесимметричной струи обратно пропорциональна расстоянию от выбранного сечения до полюса струи; для плоской струи - квадратному корню из того же расстояния. Константы, входящие в состав выражений, незначительно зависят от структуры турбулентного потока в начальном сечении струи и являются практически постоянными величинами независимо от формы струй. Следовательно, скорость на оси круглой струи уменьшается быстрее, чем на оси плоской струи. Соответственно и путь рассеивания осесимметричной струи будет при прочих равных условиях меньше, чем путь плоской.
Движение струй в ограниченном объеме существенно отличается от движения свободных струй. Течение таких струй условно можно разделить на две зоны: собственно струя (часто эту зону называют транзитной струей) и циркуляционная область, находящаяся между струей и твердыми границами. Взаимодействие между этими областями определяется не только параметрами струи, но и линейными размерами объема, в пределах которого происходит растекание. Если поперечное сечение струи составляет величину, меньшую 20% площади поперечного сечения объема, движение струи по существу не отличается от движения свободной струи. При уве-
предыдущаяследующая