射流冲击是各种常规对流换热方式中最强有力的技术途径，具有极高的传热与传质速率，因而很早就受到科学界和工程界的重视，并已广泛应用于工业生产领域，如内燃机的冷却、金属的热处理、航空发动机涡轮叶片的冷却以及微电子设备的热控制等方面。

在射流冲击过程中，流体通过一定形状的喷嘴（圆形或狭缝形）直接喷射到被冷却或加热的表面。由于流程短，在射流冲击驻点区附近形成很薄的边界层，因而具有极高的传热效率，其换热系数要比通常的对流换热方式高出几倍甚至1个数量级。例如，空气的自然对流换热系数为3～10 W/（m2·K），水的自然对流换热系数为2×102～103W/（m2·K）；空气的强制对流换热系数为20～102 W/（m2·K），水的强制对流换热系数为103～1.5×104 W/（m2·K），而普通的单相液体自由表面射流冲击换热系数可达5×103～3×104 W/（m2·K）。作为一种高效的传热方法，射流冲击传热技术的应用有着更广阔的发展前景。

射流冲击有着多种划分方式。首先，按照工作介质的特性，可分为气体射流和液体射流，其中液体射流又可分为浸没射流和自由表面射流，前者为液体工质射流进入周围液体环境中，而后者为液体工质射流暴露在气体环境中。其次，还可以按照射流的数目，分为单束射流和矩阵射流。再次，按照射流冲击传热表面的温度即壁面温度和射流温度之差，可分为单相射流和沸腾射流。除此以外，射流冲击还可根据喷嘴形状，分为圆形射流、窄缝射流和矩形射流，其中圆形射流和窄缝射流已有很多的研究和工程应用。

射流冲击流场一般分为三个区域，即自由射流区、驻点区和壁面射流区。根据流动区域的不同，流动特性也有不同的表现。当流体由喷嘴喷出之后，射流宽度会随着流动的进行不断增大，直至冲击传热壁面。由喷嘴出口到壁面之间的射流流动区称为自由射流区。在此范围内，工质流动具有自由射流的特点，并存在射流核心区。同时，射流工质的流动会对周围的环境介质产生强烈的卷吸作用，增强射流主体的湍流度，从而起到强化传热的效果。在驻点区，射流工质在与壁面垂直方向上强烈冲击传热壁面，法向速度变为零，因而具有最高的传热效率。由于径向压力梯度的作用，流体从垂直于壁面方向转变为平行壁面方向流动，并在一定顺压梯度作用下保持层流状态。随着流动的进行，射流流体进入壁面射流区，在此区域内，由于压力梯度的消失，工质流动速度逐渐减小；并且随着边界层的增厚，流动可能发生层流向湍流的过渡，局部传热因而可能得到强化。

射流冲击作为一种非常高效的强化传热方式，不仅在工业上得到广泛应用，而且在理论和实验研究方面也有了很大的进展。随着强化传热技术的发展，过增元院士提出了重要的场协同理论，对强化传热的机理作出深入解释和说明。根据场协同理论的观点，流动的流场方向与温度梯度方向之间的协同程度对传热效率有重要作用和影响：这种协同程度越好，传热效率就越高。从场协同理论可知，射流冲击具有最佳的协同度，射流方向与传热方向完全一致，因而射流冲击具有最高的传热效率。射流冲击作为最有效的传热手段，不仅从实践上，而且从理论上也得到证明。(www.daowen.com)

随着现代微电子技术的迅速发展，电子产品的高度集成化导致其热负荷不断提高。对超高热负荷（超过106 W/m2）的电子芯片的冷却已成为当代高新科技发展亟待解决的关键问题，并对微传热技术的研究也提出了更高要求。研究表明，一般对流换热方式难以解决超高热负荷的传热问题，射流冲击传热技术则显示出独特的优势。在这种形势下，马重芳等率先对微尺度射流冲击强化传热规律进行了全面和深入的实验和理论研究。他们使用极小尺寸的喷嘴（直径小于1 mm）对多达10种不同的工质（包括空气、氮气、CO2气体、水、R113、FC72、煤油、乙二醇、变压器油和L12378）进行射流冲击传热实验，并考察不同型式的喷嘴（包括圆形和狭缝形喷嘴）的射流冲击传热效果，得到了微尺度射流冲击局部传热的一般性规律。

马重芳等的研究表明，在微尺度射流冲击条件下（射流直径小于1 mm），一般情况的局部换热系数仍呈钟形分布，即驻点换热系数最高，随着径向位置远离驻点，局部换热系数逐渐减小。

马重芳等通过大量的实验研究还发现，在驻点传热努塞尔数（Nu）与工质的普朗特数（Pr）和雷诺数（Re）之间不仅存在着确定的指数函数关系，并且这种关系随着射流工质的物性和流动形态的变化而不同。对于驻点传热，驻点努塞尔数（Nu=hd/k，h为换热系数，k为导热系数，d为喷嘴直径）的一般方程式为

上式适用于单相自由表面和浸没射流冲击传热过程。其中普朗特数对驻点传热的影响表现为指数关系，对于气体工质，m=2/5；对于液体工质，m=1/3。同样，雷诺数的影响也表现出指数关系，即努塞尔数与雷诺数之间的关系为Nu～Re0.5，表明驻点流动的层流特性符合典型的层流流动特征。对于层流射流，一般根据实验数据分析得出系数C，此处为1.29。