亚声速燃气射流一般由内外压强比较小的收缩喷管产生，其主要特征在于射流核心区内流场呈现显著的均一性。这里的均一性指的是时均流场的均一性，为了突显亚声速燃气射流与超声速燃气射流各自的特征，我们忽略混合边界层流动不稳定性导致的时变特征，仅关注其时均分布。图3.20 为亚声速燃气射流流场参数分布，从图中可以看出，核心区密度、速度和温度基本保持与喷管出口一致，并且随着射流发展，边界层厚度逐渐增大；不同流动参数的混合边界层厚度、核心区长度存在一定的差异。此外，压强场分布体现出典型的亚声速流场特性，即压强分布较为光滑，没有明显的间断。对于亚声速射流来说，其压强梯度较低，压强分布较为均匀。

图3.20　亚声速燃气射流流场参数分布

（a）密度；（b）速度；（c）温度

图3.20　亚声速燃气射流流场参数分布（续）

（d）压强

图3.21 为亚声速燃气射流轴向速度分布，可以看出，核心区速度与喷管出口速度基本保持一致。随着燃气射流沿轴向逐步发展，边界层厚度逐渐增大，核心区范围逐渐缩小。核心区消失后，射流进入基本段，在基本段内轴向速度沿径向分布规律满足自模性。所谓自模性，指的是在不同的轴向位置，轴向速度u 沿径向分布具有相似性，并可以通过归一化转化为统一的分布形式。如图3.21 所示，选取轴向坐标为2.8 m、3.2 m、3.6 m、4.0 m 4 个位置，获得其轴向速度沿径向分布，如图3.22 所示。可以看出，轴向速度在轴线上最大且沿径向向外逐渐衰减；轴截面距离喷管出口越远，轴线上的速度越小，速度衰减越缓慢。显然，不同轴截面轴向速度沿径向分布规律具有一定的相似性。我们选取轴线上的速度 u m，以及轴截面上速度达到u=0.99u m 的径向坐标 rc ，分别对轴向速度u 和径向坐标r 进行无量纲化，可以得到u /u m随r /rc 的变化规律，如图3.23 所示。显然，经过归一化（无量纲化）处理后，不同轴截面上轴向速度沿径向分布表现出高度一致性。这种一致性即燃气射流的自模性。

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图3.21　亚声速燃气射流轴向速度分布

图3.22　亚声速射流基本段不同轴截面轴向速度分布

图3.23　亚声速燃气射流轴向速度自模性

除轴向速度分量外，其他流动参数也存在自模性。例如，如图3.24 所示，在燃气射流基本段，温度的分布同样满足自模性规律。同时，温度的自模性规律与轴向速度存在一定的差异。也就是说，虽然流动参数满足自模性，但是各自的具体分布形式并不相同。对于其他流动参数的自模性，此处不再赘述。

图3.24　亚声速燃气射流温度自模性