Рис. 5. Структура свободной затопленной струи.
дальнейшем протяжении — основным. Наружные границы струи, где w — 0, прямолинейны и сходятся в точке на оси струи, называемой полюсом струи. Угол а, образованный наружными границами струи, называется углом расширения струи.
Давление в струе, как показывают опыты, неизменно и равно давлению в окружающем пространстве. Благодаря этому развитие струи происходит при условии постоянства полного количества движения секундной массы воздуха для всех сечений струи.
Согласно теории свободной струи, разработанной Г. Н. Абрамовичем, при условии постоянства количества движения, развитие свободных струй характеризуется следующими соотношениями.
1. Круглая струя. Скорость на оси основного участка определяется выражением:
Здесь wm — скорость на оси струи в рассматриваемом сечении; w0 — скорость в выходном сечении сопла; ху s — расстояние рассматриваемого сечения соответственно от полюса струи и от среза сопла; а — экспериментальная константа (коэффициент структуры струи), определяющая угол раскрытия струи (для круглой струи обычно а = 0,07, при этом а = 27°); х = s -\- h0, где h0 = 0,29/?0/а.
Радиус наружной границы струи: /?гр = 3,4ал:. 2. Плоско-параллельная струя. Скорость на оси основного участка wm определяется из условия:
где Ь0 — полуширина выходного сечения сопла. Глубина полюса: Л0 = 0,4160/а.
Для плоско-параллельной струи а = 0,10—0,11; lg а/2 = 2,4; а = 27-=-28°.
Неизотермические струи. При распространении горячих струй в холодной среде или холодных струй в горячей среде кроме изменения скоростей происходит еще изменение температуры