自由沉没射流

喷气引纬是依靠主喷嘴和辅助喷嘴的射流来牵引纬纱。压缩空气从喷管流出后，不受固体边界的限制，在静止的大气空间中扩张的流动称为自由沉没射流，简称射流，对圆形喷管，其射流为圆射流，如图-17(a)所示。圆射流以Ox为对称轴，扩散为一锥体，称为扩散锥，锥顶角α为扩散角。射流的射程与扩散角大小有关，α一般为12°～15°，减小扩散角有利于射流的集束，以延长射流的射程。扩散角受喷嘴紊流系数影响，出流孔的孔径与长度比例、孔的表面光洁程度都是重要的影响因素。

在射流的边界，气流除了存在沿轴线方向的运动外，还存在垂直于射流轴向的运动，由于喷出的气流与周围静止的空气之间存在速度梯度(速度差)，所以靠近边界的射流脉动微团，要与周围的静止空气发生掺混，结果是射流将自己的一部分动能传递给周围空气，射流的流速因此而衰减，此为射流的扩散作用。同时，一部分原来静止的空气被射流带着向前运动，即为射流的卷吸作用。在射流初始段，射流流速很高，负静压显著，于是周围的空气在静压差作用下不断流向射流，产生了明显的射流卷吸作用。随着射流流速的不断衰减，这种卷吸作用将逐渐削弱。由于扩散和卷吸的共同作用使射流截面不断扩大，流速迅速下降。射流中心的流速ν呈衰减曲线，如图6—17(b)所示，其中ν0为喷嘴出口处中心点的流速。

图6—17(a)中阴影部分为射流的核心区，其余部分为混合区。随着射流向前发展，核心区逐渐缩小，混合区逐渐扩大，从喷嘴的出口到核心区的顶点为射流的初始段，如图中的区间A，它由核心区和混合区两部分组成。射流出了初始段后进入基本段，如图中的区问B，此时核心区已经消失。图6-17(a)中ξ为圆射流在η截面上的速度分布曲线，曲线反映了核心区内各点的射流流速相等(核心区内每个点的