浮射流

本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應(yīng)用工作項目 審核 。

環(huán)境工程中，污廢水在海底、湖底和河流中的淹沒排放，煙氣在大氣中排放，初始動量一般都不為零，出流流體離開排放口時的密度通常小于周圍環(huán)境流體的密度，流體離開排放口后便同時受到起始動量和浮力的作用，這種出流稱為浮射流。射流是介于動量射流和浮羽流之間的一種射流，射流出口后在近區(qū)內(nèi)動量起主要作用，流動趨近于動量射流，隨著離開排放口距離的增加，起始動量的作用減小，至遠區(qū)，浮力起主要作用，射流接近于浮羽流。

中文名稱

浮射流

英文名稱

bouyant jet

定　　義

射流流體與環(huán)境流體密度不同而以出流動量與浮力作為原動力的流動。

應(yīng)用學科

水利科技（一級學科），水力學、河流動力學、海岸動力學（二級學科），水力學（水利）（三級學科）

紊動射流即流動形態(tài)為紊流的射流。一種狀態(tài)的流體射入另一種狀態(tài)的流體時，兩種流體之間形成速度不連續(xù)的間斷面。在一定的干擾下，間斷面失去穩(wěn)定而產(chǎn)生渦旋，渦旋卷吸周圍流體進入射流，同時不斷移動、變形、分裂，產(chǎn)生并加劇紊動，從噴射口周邊開始沿程形成內(nèi)外自由紊動混合層。在卷吸和摻混作用下，射流斷面不斷擴大，流速不斷降低，流量沿程增加。

射流閥從結(jié)構(gòu)上可分為射流管閥和偏轉(zhuǎn)板射流閥兩種。

1、射流管閥

射流管閥，它主要由射流管1，接收器2，轉(zhuǎn)軸3和對中彈簧4等組成，如圖1所示。

壓力油通過轉(zhuǎn)軸3引入射流管1，射流管射出的液流沖到接收器的二個接收孔上，二孔分別將液流導(dǎo)向油缸的兩腔。液壓能通過射流管的噴嘴轉(zhuǎn)換為液流的動能，液流被接收孔分流接收后，又轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ茉谝簤焊變汕恢须莱蓧毫Σ睢．斂刂莆灰苮_i=0時，射流管1處于中位，兩個孔分流接收的液體流量相等，液壓缸兩腔的壓力也相等，活塞不動。當x_i不等于0時，射流管繞轉(zhuǎn)軸3偏轉(zhuǎn)，兩個接收孔分流接收的液體流量不相等，其中一孔增加，另一孔減少，從而使液壓缸兩腔的壓力不等，產(chǎn)生壓差使活塞運動，活塞運動的速度與x_i的大小成正比，方向與x_i相對應(yīng)。

2、偏轉(zhuǎn)板射流閥

偏轉(zhuǎn)板射流閥的結(jié)構(gòu)如圖2所示，圖2中b）為射流盤的水平截面圖。該閥的射流管1固定不動，另設(shè)一可移動的偏轉(zhuǎn)板2于噴口與接收器3之間，前一級的控制元件可操縱偏轉(zhuǎn)板2平移，當偏轉(zhuǎn)板平移x_i后，兩小孔分流，使其接收的液流不等，形成壓差P_L=P₁-P₂，推動級活塞運動。

上述兩種結(jié)構(gòu)的射流液壓放大的基本原理相同，液體靜壓能通過射流管噴嘴高速噴出轉(zhuǎn)換成液流的動能，在接收器前分流，且被接收器的二小孔接收，然后又將其動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，形成壓差P_L=P₁-P₂。不同的是分流方式不同：射流管閥是轉(zhuǎn)動射流管分流，是射流管管口；而偏轉(zhuǎn)板射流閥是移動偏轉(zhuǎn)板分流，分流噴口是偏轉(zhuǎn)板的小孔口。

1、優(yōu)點

①射流閥的最大優(yōu)點是對油液潔凈度要求不高，從而提高了系統(tǒng)的可靠性，這是由于分流噴口比一般噴嘴擋板閥的間隙和滑閥間隙及開口量要大的多（約20倍），因此射流閥作為電液伺服閥的前置放大而大量用于民用工業(yè)具有廣闊的前景。受到國內(nèi)外極大的重視。

②所需操縱力小，一般只需百分之幾個牛頓就可以了。

③單級功率、壓力效率和流量效率都高于噴嘴擋板閥，可直接用于小功率控制系統(tǒng)中。

2、缺點

①射流閥特性難以預(yù)測，主要靠實驗確定。射流管和偏轉(zhuǎn)板受射流力的作用，容易產(chǎn)生高頻干擾振蕩。

②射流管的慣量較大，動態(tài)響應(yīng)特性不如噴嘴擋板閥；而偏轉(zhuǎn)板射流閥的動態(tài)響應(yīng)特性與噴嘴擋板閥相當。

③油液粘度對特性影響較大，特別是低溫特性較差。 2100433B