横向紊动射流是流体运动的一种重要类型,它广泛存在于工程实际应用中,对横向紊动射流流场结构、流动机理的研究具有重要的学术意义,同时对解决工程应用中存在的许多问题具有指导作用.该文分别对缝隙和圆孔横向紊动射流的流场进行了数值模拟和实验分析,系统地分析了横向紊动射流的流场结构和流动机理.首先,建立了用于测量横向紊动射流的实验台,并利用IFA 300型热膜风速仪系统测量了多种工况下的流场,并将速度、湍动能结果与数值计算结果进行了比较,实验结果与数值模拟结果吻合较好,从而为分析流场特性、确定射流轨迹、比较湍流模型以及验证数值计算方法提供了依据.其次,采用标准k-ε模型和RNGk-ε模型对缝隙和圆孔横向紊动射流问题进行了数值模拟,从理论上推导了射流轴线轨迹方程,并且通过量纲分析,得到了倾斜坐标系下无量纲的射流轨迹,从而将射流入射角度α、射流与主气流速度比R、射流出口直径D等参数同时引入到了射流轨迹方程中.计算了射流垂直入射、正向倾斜和反向倾斜入射时的流场,计算结果给出了不同R、D和α等工况下的速度场、压力场、湍动能的变化,分析了流场在沿流动方向、纵向及垂直方向不同截面内的发展变化规律.分析了射流垂直入射、正向倾斜和反向倾斜入射时的涡量场,对计算结果中出现的剪切层涡、马蹄形涡系、近场尾迹涡和反向涡旋对(CVP)等四种涡系的形成机理进行了研究.