有限空间气体射流在液体中扩展过程的简化模型(2)
浮力射流在日常生活和生产过程中的应用十分广泛，甚至于出现在包括消防问题和航天技术的应用程序中。在许多应用中，侧壁强烈地影响浮力反应射流的动态。所以，对于我们来说，了解浮力射流的基本原理，熟悉这些相关应用程序，并将所学到的知识应用于生活和生产实际中，是非常重要的。强烈的浮力反应射流混合和夹带取决于射流初始动量、浮力和湍流［2］。在许多情况下，系统的浮力和湍流情况和周围环境的相互影响，而且常常发生在近场射流区域，这一区域靠近喷嘴，是从一个最初层流到湍流的过渡。
1.2 研究现状
1.2.1 纯射流的研究
卡赫塔尼和盖迪纳最先对纯射流进行了研究，他们在最基本的理论基础上，测量得出了在较大范围内的紊动浮力射流的宏观特征。后来，萨伯玛雅和范德瑞，帕瑞特和巴里斯也进行了相关的研究工作，但他们的研究工作都存在着一个比较明显的弊端，那就是只侧重于射流在匀质环境中的研究，而忽略了实际具体问题中的流动性。
重点对几个高阶紊动量进行了测量的人是安德瑞珀勒斯和诺迪，在进行大量的实际测量之后，他们给出了一些较为有用的成果，至今仍在被我们引用。我国的槐文信等人在分析了前人工作的基础上［3］，通过理论创新，首先采用了 湍流模式，并结合多重网格下混合有限分析方法，深入地研究了流速比 的流场，也得出了一些宝贵的成果。
1.2.2 浮力射流的研究
尽管相对于简单的流程配置和理论基础，浮力射流的动力学反应原理还不是很清楚。在近场中，一个浮力射流在空间中的扩展模式主要取决于它所受浮力的大小和射入液体的属性。由于密度的不均匀性，在重力的作用下，浮力在许多情况下，流动发展的重要性，如低速反应流中的密度的不均匀性是显着的主要是由于热释放。
我国的余常昭等人对横流中底部水平排放的热水浮力射流的温度场和速度场进行了测量，显示了浮力射流绝对不稳定流动的不稳定性［4］。在马克斯沃西等其他人发现，在旋涡中，自然形成的流场中由于引力作用，对于近场动力学低速反应射流，浮力的影响必须加以考虑。在此基础上，为了得到浮力射流在较低速度下的场强分布图，邓努伦使用常用的二阶动量矩湍流模式，并结合多重网格划分技术，最终才得到分布图［5］。
轴对称浮力射流是浮力射流的一个分支，也称之为圆形浮力射流，对于圆形浮力射流的研究则更为普遍，许多人对它的反应原理进行过系统的总结：诺迪最早系统地回顾和整理了圆孔垂直浮力射流的实验成果；雅克、亚伯拉罕和赫蒙三人也归纳了已有的浮力射流理论模型和应用情况；诺斯普洛斯和亚罗普洛斯二人得到了动量射流、浮力羽流和浮力射流的轴线浓度上的经验公式，这是在对三个偏微分方程（连续方程、动量方程和传质方程）多次理论分析并进行若干次试验之后得到的［6］。
相对于轴对称浮力射流，其他形状孔口（比如说矩形孔口和正方形孔口）的浮力射流的研究成果可以说是少之又少，但我们可以通过现有的对圆形浮力射流的研究来进行合理推测。实际上，通过了解少数人的实验结果分析报告，我们就能发现它们的原理和规律是非常类似的。
这其中就包括方神光的工作，方神光等人对矩形浮力射流进行了研究，我们现在可以发现，这和前人对圆形浮力射流的研究结果的最后结论是极其类似的。实际上，不管研究对象是什么类型的浮力射流，他们的研究思路大都可以描述为：首先建立静止环境中的物理数学模型，根据孔口的不同，各类型各有差异；然后，通过具体的软件，对具体对象进行数值模拟计算，当然，不同人所用的工具都是不同的；最后，需要通过具体的试验来验证所建立的物理数学模型的可靠性和合理性［7］。
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