出射流體與受納流體同為氣體或同為液體但它們密度相異，從而使出射流體承受浮力作用的射流。淹設浮力射流又稱強迫羽流(forced plume)。例如經水下孔口排出進入江河湖海的污水射流、核電廠或火電廠冷卻廢水的熱水射流。
基本介紹
- 中文名：淹沒浮力射流
- 外文名：submerged buoyant jet
- 學科：水利工程
- 領域：工程技術
簡介,類型,研究方法,
簡介
出射流體與受納流體同為氣體或同為液體但它們密度相異，從而使出射流體承受浮力作用的射流。淹設浮力射流又稱強迫羽流(forced plume)。例如經水下孔口排出進入江河湖海的污水射流、核電廠或火電廠冷卻廢水的熱水射流。
類型
淹沒浮力射流的驅動機制是射流的初始動量和浮力。若浮力作用方向與射流出射方向相反，則稱負浮力射流，例如從水底垂直向上排放的重污水射流。垂直向上排入穩定分層環境(環境流體密度隨高程增加而變小)中的淹沒浮力射流，其承受的浮力由正變零再變負，流動減速，達到一個最大上升高度後，兩側流動轉而向下並向外擴展。排入平靜均勻環境中的所有的浮射流，在遠離排放源處最終均變為羽流。由於環境工程中的排放流一般既具有初始動量又具有初始浮力，因此在兩者聯合作用下形成的紊動浮射流在實踐中最為常見。
研究方法
由於排放流和排放環境的千變萬化，浮射流問題遠較純粹的射流和羽流來得複雜。與射流、羽流的研究方法相仿，浮射流研究的基本方法也是實驗方法、量綱分析、積分分析及一些基於微分方程運用紊流模型進行解算等。
一般浮射流在接近排放口的近區呈現射流型，而在遠離排放口的遠區則顯示羽流型。由於浮射流同時受到動量和浮力驅動，分析中為方便計，一般選取某些特徵尺度作為基本參量。
鑒於紊動浮射流問題的實踐重要性，在其理論和套用方面吸收了日益增多的研究。較為成熟的系統研究結果多在條件相對簡單的情況下流動的時均量方面。在紊動和分層環境中，不同條件下的流動形態，素動結構和混合擴散機制，需用現代實驗儀器作精確的量測，積累實驗觀測資料，在對流動機制有進一步理解基礎上利用現代的數值模擬技術，逐步實現對複雜流的預測和控制、並設計和利用更有效的排放設施。
