射流在工程中的出现和应用是非常广泛的。诸如农田喷灌水射流，消防喷枪水射流，石油化工喷射泵（蒸汽、液体、气体等）射流，航空航天器发动机喷气射流等。由于射流在各个工业技术领域中大量出现，我们把这种现象称为“工程中的射流现象”。

工程中的各种射流，都是带有一定能量的，有的甚至带有非常巨大的能量，如大推力运载火箭的发动机射流。这些能量有的被白白放弃掉，有的被完全用来做“活”，也有的只被用了一部分，情况很不一样。但也有共同的方面，那就是凡是射流被射出，它都同时产生与其所获作用力相等的反作用力，只是人们对这两种力的利用侧重点有所不同罢了。此外，绝大多数射流，随着它的产生都伴有分贝数较高或很高的射流噪声。这就是说，射流在其被利用的同时，还会造成一定的环境污染；如果是高温热射流，还有可能对周围的环境设备造成一定的热损、热蚀。所以有时要在利用射流的地方，同时考虑一些声防护和热防护措施。

如果按本身所负有的功能使命，射流大致可以分成以下几个大类。

1. 用来产生推力的喷气射流

在航空航天技术领域中，大量使用火箭发动机、涡轮喷气发动机、冲压喷气发动机等反作用式喷气式发动机。这些发动机所喷出的射流，从力学的观点来看，都是作为一种受力载体而被使用的。当它们流出喷口以前，先是燃烧、受压缩，而后施行膨胀，在此整个过程中，一方面它们作为受力载体把发动机燃烧室里加给它们的力承受下来，形成了运动；另一方面它们同时又把所承受的力即时地反作用于施力体，于是就产生了推力。常见的燃气射流如图1.2 所示。

图1.2　常见的燃气射流

此外，在日常生活中，用喷气反作用力产生直线或旋转运动的装置或儿童玩具也不少见。

2. 用来产生前作动力的喷射流

在采煤工业生产中有一种剥离煤层的方法用到高压水射流；在许多机械工业生产中，有一种清除油污碎屑的方法用到高压喷射流（空气或水混合液等）；以及农田喷灌水射流，消防水射流，气焊、气割喷射流，冶金工业生产中的氧气顶（底）吹射流等。这些射流，从力学、热学的观点来看，都是作为一种施力、施热载体而被使用的。它们在高压室内所承受的压力经管道、喷嘴（口）以较高的速度喷射出去，有的则需点燃，然后或近或远地完成像以上所列述的各种工作。这些射流本身都是一些工作介质。虽然在它们喷射的同时，也给喷射装置以反作用力，但这不像前述的那样，目的是获得推力射流本身是无用的，而是为了获得工作射流。

3. 作为引射工作介质的引射流

前述喷气式发动机的喷气射流，在流出喷口后就废弃了。但在许多高性能飞机的喷气发动机上已广泛采用了引射喷管（nozzle）。引射喷管是利用喷气流作为引射流，外部加装引射套管而构成。这种喷管由于主流（喷气射流）的引射作用带动一次环流从主流气柱与引射套管之间流过。次流对主流起气垫作用，约束主流的膨胀。通过调节次流流量可以控制主流的流通截面积，使其达到或接近完全膨胀，借以提高总推力，其增益可高达15%。

其他如工业流体机械中作为无动力机械的气体增压装置——引射器，也是根据引射流的引射作用而构设的；航空工业中应用的引射风洞也是如此。这种引射流如果从力学的观点来看，它既不同于在产生推力后被排放走的喷气射流，也不同于完全用来产生前作动力的喷射流，它能将部分能量传递给周围的流体介质而获得某种效能。

另外，在现代飞机的增升装置中有一种叫吹（喷）气襟翼的，如图1.3 所示。飞机在起飞和降落时，为缩短滑跑距离装有襟翼，以达到在低速下增加升力的目的。但襟翼的放下有可能引发机翼尾部的气流分离，而吹气襟翼利用了吹气流的引射卷吸作用，可避免气流发生分离。

此外，如通风机、吸尘器、石油工业中用的混合引射器等，都可以用引射流来完成其功能。

引射器的结构原理示意图如图1.4 所示，图中A 为引射流，B 为被引射流。(www.daowen.com)

图1.3　吹（喷）气襟翼

图1.4　引射器的结构原理示意图

4. 液体燃料雾（膜）化射流

在热动力机械中，液体燃料的雾化一般都是使液体燃料高压通过喷嘴而形成雾化射流，而且一般都是旋转射流。雾化燃料与氧化介质掺混后可燃烧得较为完全。这种雾化射流需要根据特殊要求设计出各型喷嘴才能形成。离心式喷嘴示意图如图1.5 所示。

图1.5　离心式喷嘴示意图

5. 附壁射流

在射流控制技术（一般称射流技术）中，当气（液）射流从射流元（器）件的喷嘴喷出时，若喷嘴两侧的壁板对称（symmetry）设置，则可形成附于两侧壁的射流，如图1.6（a）所示；如果侧壁不对称，哪怕是微小的不对称，都会形成附于单侧壁的射流，如图1.6（b）所示；它们统称为附壁射流。射流技术正是利用射流的附壁效应及其“切换”（控制射流流动的方向，按规定要求改变射流贴附侧壁叫射流的切换）技术制成各种借以产生控制信号的射流控制元件和射流阀，再将它们做成各种控制系统。

图1.6　附壁射流

（a）两侧附壁射流；（b）低压涡流区

在热力机械中，某些高温零部件有时采用低温薄膜冷却方式，这时需要从被冷却零部件的壁面（wall）上沿斜切方向开孔，并从该孔向外喷射冷却液，冷却液在其周围流动工质的作用下，溶敷于零部件表面而完成其冷却作用，以保护零部件的表面免受热荷或热冲击损伤。

本小节介绍了工程中的很多形态的射流现象，目的是说明射流这一物质运动形态有很多实际工程应用价值，同时也能看出射流的运动形式多种多样，它们的动力学的研究内容是相当丰富的。不过本书只着重研究火箭发动机产生的燃气射流的基本理论与研究方法，结合具体工程问题深入理解理论内容。