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增強自由紊動射流卷吸、摻混性能的研究

2017-11-17 01:16:19梁蘭健李仁軍
海洋技術學報 2017年5期
關鍵詞:射流矩形流體

梁蘭健,袁 鵬,2,李仁軍

(1.中國海洋大學 工程學院,山東 青島 266100;2.青島市海洋可再生能源重點實驗室,山東 青島 266100)

增強自由紊動射流卷吸、摻混性能的研究

梁蘭健1,袁 鵬1,2,李仁軍1

(1.中國海洋大學 工程學院,山東 青島 266100;2.青島市海洋可再生能源重點實驗室,山東 青島 266100)

射流作為流體運動的一種特殊形式,在工程中具有非常廣泛的應用。其中,卷吸和摻混效應是射流的兩大重要特征,其影響貫穿射流發(fā)展的整個過程。長期以來研究人員從理論分析、實驗測量和數(shù)值模擬等幾個方面對射流的卷吸、摻混性能進行了大量的研究工作,并探索出多種提高射流卷吸、摻混性能的方法。文中從噴嘴形狀,噴嘴數(shù)目,噴嘴間距,噴嘴矩形截面寬高比和射流流速比等幾個方面,對增強射流卷吸、摻混性能的研究方法、研究現(xiàn)狀和研究結果進行了整理、分析,討論了該領域存在的問題,并對該領域的研究方向進行了展望。

射流;流體運動;卷吸;摻混

由各種形式的噴嘴噴出,進入到同種或另一種流體域內的一股或多股運動流體,稱為射流[1]。由噴嘴射入的流體與其周圍流體之間存在著切向間斷面,此切向間斷面是不穩(wěn)定的,一旦受到擾動將失去穩(wěn)定而產(chǎn)生漩渦,卷吸周圍流體進入射流流體,同時不斷移動、變形、分裂產(chǎn)生紊動,其影響逐漸向內外兩側發(fā)展形成自由紊動的混合層。由于動量的橫向傳遞,卷入的流體與射流流體混合并獲得動量而隨原射流向前流動,原來的流體由于動量減小而失去速度,形成一定的速度梯度,這一過程稱為射流的卷吸(entrainment)、摻混(mixing)過程。射流的卷吸、摻混效應在工程中應用十分廣泛,比如脈沖袋式除塵器的反吹清灰過程[2],射流燃燒器內燃料的供應與混合[3],污水排海、排江后的輸移擴散等。

針對增強射流的卷吸、摻混性能這一問題,國內外研究人員進行了大量的研究。禹言芳等[4],Miller等[5],Giorges[6]等采用數(shù)值模擬的方法;Quinn[7]等,Rao[8]等,陳冬林[9]等采用實驗的方法對該問題行了探究。本文將從噴嘴形狀,噴嘴數(shù)目,噴嘴間距,噴嘴矩形截面的寬高比和射流流速比等幾個方面對這些研究進行綜述。

1 噴嘴形狀對射流卷吸、摻混性能的影響研究與分析

近年來,Yang[10]等用數(shù)值分析的方法模擬了圓錐形、橢圓形、矩形、正方形和十字花形噴嘴的射流混合過程,分析了卷吸率和臨界背壓之間的關系,并指出可以通過改變噴嘴幾何形狀的方法來提高射流的卷吸率。長期以來,對噴嘴幾何形狀的研究主要有實驗方法和數(shù)值模擬兩種手段。

1.1 實驗研究

實驗研究能綜合考慮影響流動的各種因素,結果客觀可靠。雖然實驗測量有投資大、測量精度和可靠性受儀器和環(huán)境的影響等問題,但對于復雜的紊動射流問題,實驗方法仍是重要的研究方法[1]。

Nathan等[11-12]第一次用實驗的方法,在相同的實驗環(huán)境下,對9種不同形狀噴嘴(如圖1所示)的射流中心線特性和統(tǒng)計特性進行了研究。Quinn等[7]應用熱線風速儀和畢托管等設備對頂角為30°、160°的等腰三角形噴嘴、波狀圓形噴嘴和銳緣圓形噴嘴的空氣紊動射流的軸線速度衰減率和卷吸率進行了實驗測量。爾后,Quinn[13]利用同樣的設備測量了銳邊橢圓噴嘴和銳邊圓形噴嘴射流的軸向流速、湍流強度等參數(shù),并比較了兩者之間的卷吸作用強度。近年來,Quinn[14-15]又利用同樣的實驗設備測量了等邊三角形噴嘴、等腰三角形噴嘴、圓形噴嘴,以及從銳邊孔板和波形孔板噴出的橢圓噴嘴射流的平均靜態(tài)壓力和速度矢量等數(shù)據(jù),并從這些測量的數(shù)據(jù)中得到半速度寬度、湍動能、卷吸強度等參數(shù)。陳冬林等[9]應用粒子圖像測速技術對菱形和圓形噴嘴的空氣射流在初始段和過渡段的流場進行了實驗測量,并對這兩種不同形狀噴嘴的射流流動特性進行了對比分析。Nastase[16]應用激光誘導熒光技術測量并分析了圓形噴嘴、六波瓣噴嘴和帶有偏轉角度的六波瓣噴嘴(如圖2所示)的射流卷吸特性和渦旋動力學特性。Rao[8]等第一次利用激光散射流可視化實驗研究了頂環(huán)超音速噴嘴、橢圓急劇傾斜(ESTS)波瓣噴嘴和圓錐噴嘴(如圖3所示)射流的三維流動結構和混合特性。隨后,Rao[17]等又利用平面激光誘導熒光技術、皮托管測壓技術和RANS模型對圓錐噴嘴、斜切噴嘴、鋸齒形噴嘴和波瓣形噴嘴(如圖4所示)的射流卷吸特性進行了實驗研究和數(shù)值模擬。

1.2 數(shù)值分析

數(shù)值模擬分析即計算流體動力學(CFD)方法,具有投資小和精度易于提高等特點,且隨著計算機技術的不斷發(fā)展和完善,數(shù)值分析方法日趨成熟,業(yè)已成為研究流體流動的一種有效方法。

Miller[5]等應用自由仿真模型研究了圓形、橢圓形、矩形、正方形和三角形等幾種不同形狀的噴嘴對射流的發(fā)展和混合特性的影響。禹言芳[4]等采用RNG k-ε模型對圓形、橢圓形、正方形、十字形、三角形等5種形狀的射流進行了數(shù)值模擬,通過分析不同形狀的噴嘴對射流軸向速度衰減、半速度寬度等參數(shù)的影響,得到不同形狀噴嘴射流的卷吸特性。此外,Xu[18]等;Gutmark[19-23]等;Li Guoneng[24]等;Miller[25]等;Zaman[26]等也對噴嘴形狀不同的射流的卷吸、摻混特性進行了一系列的研究。

圖1 8種不同形狀的噴嘴

圖2 波瓣噴嘴

圖3 超音速噴嘴

圖4 復雜幾何噴嘴

上述研究表明,非圓形噴嘴的射流卷吸、摻混性能優(yōu)于圓形噴嘴。其中三角形噴嘴、菱形噴嘴、橢圓噴嘴和波瓣噴嘴的射流均表現(xiàn)出較強的卷吸、摻混性能。與圓錐噴嘴射流相比,矩形噴嘴射流的卷吸率下降了7.1%,橢圓噴嘴射流的卷吸率下降了7.9%,正方形噴嘴射流的卷吸率提高了2%,十字形噴嘴射流的卷吸率提高了9.1%。此外,與圓錐超音速噴嘴射流相比,波瓣噴嘴射流的卷吸混合增長率是斜切超音速噴嘴射流的2倍。有關三角形噴嘴、菱形噴嘴和波瓣噴嘴射流的相對卷吸、摻混強度問題還需要進一步研究。

為了便于從根本上理解增強射流卷吸、摻混性能的機理,本文對產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因進行了歸納整理。

眾所周知,在孔口面積相同的條件下,非圓形出口的周長和表面積均比圓形出口大,因而與周圍流體的接觸面積也比圓形出口大;其次,隨著射流的擴散,非圓形射流會發(fā)生半值寬轉換的現(xiàn)象,即隨著射流的發(fā)展,短軸平面的射流擴散超過長軸平面射流的擴散;此外,射流在演變過程中會產(chǎn)生大尺度渦結構,這些渦結構的形成和發(fā)展與射流的卷吸、摻混作用息息相關,且這些渦結構的形成和動力學性能取決于噴嘴出口輪廓的方位角變化。其中,三角形噴嘴射流產(chǎn)生的渦結構最復雜,方位角變化最大,矩形噴嘴射流和橢圓噴嘴射流的方位角隨軸的旋轉而變化,但是矩形射流發(fā)生軸旋轉的位置比橢圓射流遠,圓形噴嘴射流不會發(fā)生軸旋轉。因此,三角形噴嘴的射流卷吸、摻混性能最強,圓形噴嘴最弱,橢圓形噴嘴的射流卷吸、摻混性能優(yōu)于矩形噴嘴射流。

對于波瓣噴嘴射流,其卷吸、摻混性能優(yōu)于其他噴嘴射流,其原因有3方面:(1)射流近場域產(chǎn)生兩個剪切層,且兩個剪切層的方位角是相反的,致使噴嘴尖端產(chǎn)生反向旋轉的流向渦,流向渦的相互作用加速射流的摻混和擴散;(2)波瓣噴嘴中會出現(xiàn)比較大的方位馬赫數(shù)變化和強烈的三維結構;(3)波瓣噴嘴的剪應力周長比圓錐噴嘴的大。而波瓣噴嘴的偏轉角度可以擴大射流邊界層,保持射流噴嘴遠流場域有較高的自誘導性能,致使有偏轉角度的波瓣噴嘴卷吸性能增強。

2 噴嘴數(shù)目對射流卷吸、摻混性能的影響研究與分析

多孔射流是指由多個按一定方式排列的排泄口噴出的流體流入到同種或另一種流體中的運動流體。多孔射流在工程中應用也極為廣泛,如廢水排海排江的多孔擴散器,廢熱廢氣排放的冷卻塔群、煙灶群,飛行器的推力增加器,多孔噴射燃燒等等。因此,對多噴嘴射流的研究也顯得尤為重要。

Giorges[6]應用k-ε湍流模型比較分析了單噴嘴和多噴嘴射流流體在管道中的混合過程,并在測量數(shù)據(jù)的基礎上,得到射流混合程度與噴嘴數(shù)目的相關性。黃君瑤[27]和蘆綺玲[28-29]采用RNGk-ε紊流模型對管道出口多噴嘴射流的射流流場和消能效率進行了三維數(shù)值模擬,研究了噴嘴數(shù)目、大小和布置方式對射流消能效率的影響。龍新平等[30]采用有限體積法和Realizable k-ε湍流模型,對多噴嘴射流泵的內部流場進行了數(shù)值模擬和分析,并運用渦動力學理論對喉管內工作流體和被吸入流體的混合機理進行分析。Barik[31]應用k-ε湍流模型研究了噴嘴形狀、噴嘴數(shù)量、入射流速對紅外線抑制設備卷吸質量的影響。

上述研究表明,適當增加噴嘴的數(shù)量可以增強射流的卷吸、摻混性能。這主要是因為在保持射流總橫截面積不變的情況下,隨著噴嘴數(shù)目的增多,射流流體與周圍流體的接觸面積顯著增加,從而使射流與環(huán)境流體發(fā)生摻混的幾率增大。但是當噴嘴數(shù)目過多時,噴嘴間距減小,相鄰水股之間的吸附作用增強,最終匯合成一股射流,從而使射流流體與環(huán)境流體的接觸面積減小,進而削弱射流的卷吸、摻混性能。

3 噴嘴間距對射流卷吸、摻混性能的影響

多孔射流與單孔射流的最大區(qū)別就是多孔射流相鄰兩股流體之間存在相互吸附的效應(Coanda效應),這一效應與射流的卷吸、摻混性能息息相關,且這一效應的強弱與多孔射流的噴嘴間距有關。

張曉元[32]等采用k-ε湍流模型及混合有限分析法對均勻排列的平面多噴嘴射流混合區(qū)內的流動特性進行了一系列的數(shù)值模擬,計算了不同相對孔間距對混合區(qū)內流動特性的影響。盧曉江等[33]采用標準的k-ε湍流模型并結合壓力隱式分裂算子對兩噴嘴射流在不同孔間距和壓力下的速度分布進行了研究,并對仿真結果進行了對比分析。肖洋[34]等應用Realizable k-ε模型,研究了噴嘴間距與噴嘴直徑比值為 2,3,5,7,9 時,兩噴嘴射流濃度場和速度場的變化情況,分析了射流紊動能的分布情況,揭示了射流孔間距對多孔射流摻混特性的影響規(guī)律。Moawad[35]等用實驗的方法測量了射流與橫流流速比值為3.5~10,噴嘴間距為8 d~16 d的多噴嘴射流的稀釋程度,并對實驗數(shù)據(jù)做了詳盡的分析。

上述研究表明,多噴嘴射流的卷吸、摻混性能與噴嘴間距有很大關系,且隨著噴嘴間距的增大,射流的卷吸、摻混性能增強。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是:隨噴嘴間距的增加,各股射流之間的相互吸附作用減小,第一個射流對后面射流的遮擋作用減小,使后面的射流與周圍環(huán)境有更大的接觸面積。

4 矩形噴嘴寬高比對射流卷吸、摻混性能的影響研究與分析

20世紀70年代后期,由于矩形的軸旋轉和半值寬轉換特性,以矩形為橫截面特征的二元噴嘴射流研究得到迅速發(fā)展,為了增大矩形噴嘴射流的卷吸、摻混特性,研究人員逐漸將研究重點轉移到矩形噴嘴的寬高比上面,其中,寬高比是指矩形截面寬度與高度的比值。

張勃[36]等采用Couple隱式算法,RNG k-ε湍流模型,研究了寬高比分別為 1,4,8,12,16 的矩形噴嘴射流與環(huán)境流體的摻混特性,并與等截面面積的軸對稱噴嘴射流進行比較。Quinn[37]等利用熱線風速儀分別測量了寬高比為2和10的銳邊矩形噴嘴射流的平均流速、湍動能、雷諾剪切應力等值,并在實驗數(shù)據(jù)的基礎上得到矩形噴嘴射流的混合強度。

研究表明,矩形噴嘴截面的寬高比對射流的卷吸、摻混性能影響很大,且隨著寬高比的增大,射流的摻混性能增強。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是:在保持矩形噴嘴截面積不變的前提下,噴嘴截面寬高比越大,濕邊周長越大,射流流體與環(huán)境流體的接觸面積就越大,卷吸、摻混現(xiàn)象就越劇烈。

5 流速比對射流卷吸、摻混效應的影響研究與分析

在工程上,廢水的排放和稀釋,燃燒室內冷卻氣的引入等都是在橫流條件下進行的,射流流速與橫流的比值(以下簡稱流速比)會影響射流的發(fā)展,進而影響射流的卷吸、摻混性能。

薛晨亮等[38]利用雷諾應力模型對同流中三噴嘴熱水浮射流進行了數(shù)值模擬,得到不同流速比下的速度場、溫度場分布,并對結果進行了對比分析,探討了不同流速比對各股射流之間的相互影響,最后得出三種流速比下的射流軌跡線。肖洋[39]等基于LIF技術和PIV技術對橫流中多噴嘴射流的速度場和濃度場進行了詳盡研究,并分析了射流與橫流之間,各股射流之間的相互作用。劉輝等[40]利用實驗的方法考察了釜內受限射流時均流速分布特征,并利用相似理論總結出釜式反應器內受限射流的主要流動參數(shù)的變化規(guī)律。

上述研究表明,在橫流條件下,增大射流流速與橫流流速的比值可以增大射流的卷吸、摻混性能。其原因是:在較低的流速比情況下,橫向流動占主導地位,橫向流動使射流發(fā)生彎曲,引起各股射流之間的合并,減少了射流流體與環(huán)境流體的有效接觸面積;同時,由于環(huán)境與射流的相互作用,產(chǎn)生了高壓區(qū),這個高壓區(qū)引起環(huán)境流體的部分停滯,抑制了射流卷吸環(huán)境流體的能力。而在較高的流速比條件下,射流占主導地位,橫流的影響減小,從而使橫流中多孔水平射流的卷吸、摻混性能增強。

6 其他方法研究

6.1 內外噴嘴相對長度

沈惠沖等[2]采用均勻結構網(wǎng)格和RNG k-ε湍流模型對圖5中所示的單噴嘴射流、剪切式噴嘴射流(中心噴嘴與周圍噴嘴等長)、中伸式噴嘴射流(中心噴嘴伸出周圍噴嘴的情況)、中縮式噴嘴射流(中心噴嘴縮回周圍噴嘴的情況)等4種射流情況下,被卷吸的二次誘導風量進行了仿真模擬。

圖5 脈沖噴吹機構

研究結果表明,改變中心噴嘴與周圍噴嘴的相對長度,可以改變相同脈沖噴吹氣流流量條件下的被卷吸氣體的質量流量,且在噴吹相同質量流量壓縮空氣的前提下,剪切式噴嘴射流可比傳統(tǒng)的單射流卷吸更多的空氣,其中中伸式噴嘴的射流卷吸量最多。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是:除傳統(tǒng)的單噴嘴之外的其他3種噴嘴在噴吹氣流的時候,中心噴嘴噴出的射流速度均大于周圍噴嘴的射流速度,在高速射流流體與環(huán)境流體的接觸邊界附近出現(xiàn)湍流強度的最大值,形成大尺度剪切渦,這些大尺度渦對環(huán)境流體有強烈的吞噬夾帶作用,從而使剪切噴嘴的射流卷吸率比相同條件下的單噴嘴大得多。由于中縮式噴嘴中心射流起始段被周圍噴嘴管壁包圍,剪切渦的發(fā)展受到限制,卷吸作用削弱,射流整體對環(huán)境周圍流體的吞噬夾帶作用明顯降低。而中伸式噴嘴的中心射流管比較突出,且流體流速較快,這一特點增加了射流整體較大的湍流擾動強度,強化了由剪切作用產(chǎn)生的大尺度渦對環(huán)境流體的強烈吞噬夾帶作用,因此中伸式噴嘴射流能夠卷吸更多的空氣。

6.2 噴嘴后緣修改

噴嘴后緣修改就是對噴嘴壁面的簡單切除。

Kim等[41]采用實驗的方法研究了噴嘴后緣修改對射流卷吸、摻混效應的影響,探索了流向渦的成因,并利用激光板照射技術闡明了射流混合層與渦結構的相互作用。Samimy等[42]采用光譜診斷和噪聲測量設備研究了矩形噴嘴后緣修改對射流卷吸效率和噪聲消減的影響。

研究發(fā)現(xiàn),在非理想擴展流動區(qū),后緣修改后的噴嘴噴出的流體卷吸、摻混性能增強。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是:噴嘴后緣被修改邊的順延展方向存在壓力梯度,壓力梯度的存在會產(chǎn)生流向渦,由于噴嘴界面的擴張,噴嘴一邊產(chǎn)生的流向渦在一定的距離內不會與另一側的流向渦匯合,這就使噴嘴后緣修改產(chǎn)生的流向渦相互獨立,進而使射流流體與環(huán)境流體的有效接觸面積增大,混合能力增強。

6.3 噴嘴突擴

Sau[43]對有突然擴大和突然縮小部分的矩形噴嘴射流進行了三維數(shù)值仿真,研究了流向渦結構在噴嘴突然擴大和突然縮小部分的發(fā)展和動力學性能對射流卷吸、摻混性能的影響。Iyogun等[44]采用激光多普勒測速儀對平滑圓管、圓形噴嘴、方形噴嘴、矩形噴嘴、三角形噴嘴在有無突然擴大部分兩種情形下射流的卷吸和擴散情況進行了實驗測量,結果表明,有突然擴大部分的噴嘴的射流卷吸能力高于沒有突然擴大部分的噴嘴,而且這種現(xiàn)象在非軸對稱噴嘴射流中比較明顯。

7 總結和展望

綜上所述,改變射流的噴嘴形狀,噴嘴數(shù)目,噴嘴間距,矩形噴嘴截面的寬高比和射流流速均可以增強射流的卷吸、摻混性能。

由研究者的研究成果可知,射流的卷吸、摻混效應跟大尺度渦結構的形成有關。而大尺度渦結構的形成和動力學特征主要取決于射流出口輪廓曲率方位角的變化,不同形狀噴嘴的出口輪廓不同,射流方位角變化也就不同。例如:圓形噴嘴射流屬于軸對稱射流,不會發(fā)生方位角變化;非圓噴嘴射流一般都會發(fā)生方位角變化,其中三角形噴嘴射流方位角變化最大;橢圓噴嘴射流發(fā)生方位角變化的位置距離射流出口比矩形射流近。

射流的卷吸、摻混性能不僅與大尺度渦結構的形成有關,還與入射流體與環(huán)境流體的接觸面積有關,接觸面積增大,卷吸、摻混性能就會增強。增加噴嘴數(shù)目,增大噴嘴孔間距和矩形噴嘴的寬高比都可以增加射流的接觸面積。

先前研究人員對射流卷吸、摻混性能的研究主要有實驗測量和數(shù)值分析兩種方式。RNG k-ε湍流模型是數(shù)值分析中最常用的模型,其最大的特點在于:方程中的常數(shù)是用理論推導出來的,并非用實驗的方式得到;對紊流粘性系數(shù)進行了修正,考慮了平均流動中的旋轉及旋轉流動情況;在耗散方程中的系數(shù)體現(xiàn)了平均應變率對耗散項的影響。因此該模型能較好地模擬高速射流各向異性,可以更好地處理高應變率及流線彎曲程度較大的流動[45]。對射流卷吸、摻混問題的研究所用的實驗方法主要有測速管測量法、熱膜熱線測速法、激光多普勒測速法、激光誘導熒光技術和粒子圖像測速法等。其中,測速管測量法簡單、方便、成本低、易于掌控,但是動態(tài)性能差,精度不高,工作量大;熱膜熱線測量法分辨率高、測速范圍大、對流體干擾小,但是設備壽命短;激光多普勒測速儀測量精度高,動態(tài)響應快,但對瞬態(tài)響應不敏感,且是單點測量,工作量較大;激光誘導熒光技術既可以定性揭示流動的內部結構,也可以用于濃度場、溫度場、壓力場等參數(shù)的定量測量,但是它的熒光物質大多具有一定的毒性,而且在進行定量處理時只能通過標定曲線來完成,限制了測量精度;粒子圖像測速法克服了流場測試中單點測量的局限性,能進行二維和三維瞬時速度測量,可以在同一時刻記錄下整個測量平面的信息,且對流場不會形成干擾[3]。

雖然研究人員對增強射流卷吸、摻混性能的研究已經(jīng)取得很大進展,但是仍存在一些尚未解決的問題。

第一,對增強射流卷吸、摻混性能這一問題的研究大都是在無邊界限制的空間中進行的,也就是說不考慮固體邊界對射流的影響,而對于固體邊界會不會影響射流的發(fā)展和流動特性以及對射流發(fā)展有什么影響等問題尚不是很明確。

第二,研究人員對射流卷吸、摻混特性和流動特性等物理層面的研究相對較多,而對相互溶解的濃度或密度不同的液相射流在發(fā)展過程中發(fā)生的分子擴散、能量釋放和熱量傳遞等化學方面的研究相對較少。

第三,研究人員對多噴嘴射流的研究大都是采用數(shù)值分析的方法進行的,而數(shù)值分析方法不能十分精確地模擬出各股射流之間以及射流與環(huán)境之間的相互影響。

基于上述問題,今后對射流卷吸、摻混性能的研究應注重以下幾個方面:

(1)加強對受限射流(有邊界限制的射流流動)的研究,射流泵、噴射器、燃燒器以及管式增壓器等輸送及混合反應設備中的流動均可概述為受限射流。對受限射流的研究可以從邊界尺寸和邊界樣式對射流發(fā)展和流動特性的影響兩個方面入手。

(2)運用物理化學知識研究射流發(fā)展過程中的發(fā)生的輸移擴散、熱量傳遞和自由能變化對射流發(fā)展的影響。

(3)運用粒子圖像測速儀等先進設備對比較復雜的射流進行研究,綜合考慮地形、溫度、橫流等外部因素對射流流動特性的影響。

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Research on Free Turbulent Jet's Enhancement of Entrainment and Mixing Performance

LIANG Lan-jian1,YUAN Peng1,2,LI Ren-jun1
1.Engineering of College,Ocean University of China,Qingdao 266100,Shandong Province,China;
2.Ocean Renewable Energy Key Laboratory of Qingdao,Qingdao 266100,Shandong Province,China

As a special form of fluid movement,the jet is widely used in engineering.Entrainment and mixing effect are the two important characteristics of jet,with their action existing through the whole process of jet.A lot of research work has been made on entrainment and mixing performance of jet in the aspects of theoretical analysis,experimental measurement and numerical simulation,and many methods have been raised to improve the entrainment and mixing performance.In this paper,the methods,current status and results of the research on how to enhance jet's entrainment and mixing performance are summarized and analyzed in the aspects of nozzle's shape,number of nozzels,nozzel spacing,aspect ratio and jet's velocity ratio.In addition,some existing problems are discussed and the research directions in this field are also prospected.

jet;fluid movement;entrainment;mixing

TV132

A

1003-2029(2017)05-0127-08

10.3969/j.issn.1003-2029.2017.05.020

2016-11-24

梁蘭?。?991-),男,碩士,主要研究方向為海洋機電裝備與儀器等的研究。E-mail:1256885688@qq.com

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