自由噴流
free jet
無限の広さの中に満たされた流体中に同一流体をノズルなどから噴出させることによって生ずる流れを自由噴流といい,壁の存在しない流れである自由流れの代表的流れである。層流と乱流の二種類の流れが存在するが,下流にいくと通常はほとんどが乱流である。流れの発達領域での速度分布(乱流の場合は時間平均値の速度分布)は解析的に解かれている。運動量輸送の度合いを示す噴流発達領域における半値幅(速度が噴流中心線上速度の 1/2 になるまでの幅)と噴流中心線上速度の減衰は表のようになる。$x$ はノズル出口からの距離を示す。円形噴流とは円形ノズルから噴出した自由噴流である。
層流 | 乱流 | |||
半値幅 $b$ |
中心速度減衰 $u_{\mathrm{m}}$ |
半値幅 $b$ |
中心速度減衰 $u_{\mathrm{m}}$ |
|
二次元噴流 | $x^{2/3}$ | $x^{-1/3}$ | $x$ | $x^{-1/2}$ |
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円径噴流 | $x$ | $x^{-1}$ | $x$ | $x^{-1}$ |
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