自由射流對周圍氣體的卷吸能力，可以用卷吸率來表示。卷吸率，即卷吸量與射流初始質(zhì)量的比值，即：
?

?

?

　　式中 q_en——卷吸質(zhì)量流量；
　 q_s——離噴嘴出口s距離截面上射流的總質(zhì)量流量；
　　q₀——射流的初始質(zhì)量流量。
　　實(shí)驗(yàn)證明，對于等溫自由射流有，
?

?

?

　　式中 d₀為噴口直徑；比例常數(shù)d_e=0．25～0．45，與實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)。如d_e=0．32．射流卷吸率為，
?

?

?

　　對于非等溫自由射流，ρ₀≠ρ_a，則用當(dāng)量直徑代替噴口直徑，得：
?

?

?

　　式中 ρ₀——射流出口初始密度；
　　ρ_a——周圍介質(zhì)(空氣)密度。
　　在燃燒過程中，噴出氣體是燃?xì)猓时仨氂幸欢康目諝獗痪砦辽淞髦?，方能進(jìn)行燃燒。可用式(3—3)、式(3—4)計算應(yīng)有多長的射流長度才能從周圍獲得所需要的空氣量。
　　但是，由于燃?xì)夂涂諝庠谏淞鹘孛嫔系臐舛确植际菢O不均勻的，在射流四周空氣大量過剩，在射流中心燃?xì)獯罅窟^剩。為了充分完成混合過程，以便保證完全燃燒，還需要有一段擴(kuò)散過程。因此實(shí)際火焰長度，要比理論計算出的長度大得多。
　　[例3—3—1]已知噴嘴直徑d=30mm，燃?xì)獾蜔嶂礖_L=12770kJ／m³，燃?xì)饷芏圈?sub>g=1.25kg／m³，燃?xì)庀蚩諝庵袊娙?，試計算其火焰長度。
　　解：根據(jù)燃燒計算經(jīng)驗(yàn)公式，由H_L=12770kJ／m³可汁算理論空氣量V₀=3．07m³／m³。由式(3—3)求得
?

?

?

　　所以 s=0．33m
　　實(shí)際火焰長度當(dāng)然要比計算值大。理論證明，不管噴出速度如何，紊流射流的火焰長度與噴嘴直徑成正比。

?

　　在燃燒技術(shù)中，射流往往不是噴人靜止的介質(zhì)而是噴入運(yùn)動的氣流，如燃?xì)鈬娙氲退龠\(yùn)動的空氣流中。
　　射流噴入到與它同向平行流動的主氣流中時，就形成平行氣流。見圖3—3—5。平行氣流中的自由射流，與靜止氣流中的自由射流相比，增加了一個過渡段。在過渡段等速核心已消失，但軸心速度衰減很慢，變化仍不顯著。直至過渡段終了，射流截面速度分布才穩(wěn)定下來。其后為射流基本段，此時軸心速度衰減就較明顯。
　　平行氣流中的自由射流邊界仍然是直線，但基本段的邊界線不同于起始段及過渡段，其極點(diǎn)到射流出口的距離為x₀。
　　在平行氣流中，射流的擴(kuò)散混合、射流的擴(kuò)展、軸心速度的衰減、射流核心區(qū)的長度等，都與射流和主氣流間的速度差有關(guān)。
　　當(dāng)射流和主氣流之間存在著速度差和密度差時，射流與主氣流混合的強(qiáng)度取決于兩者動壓頭的比值，

????

這里ρ_s、v_s為主氣流密度和平均速度；ρ₂、v₂為射流密度和平均速度。
　　混合強(qiáng)度也正比于射流本身動壓頭絕對值的大小ρ₂v²₂。當(dāng)v_s很接近v₂時，射流與主氣流的混合非常微弱；當(dāng)v_s=v₂時，因速度差引起的分子微團(tuán)間的湍流擴(kuò)散就不再進(jìn)行。射流與主氣流混合過程的動力來源，是射流所具有的初始湍流程度。
　　如射流與主氣流之間只存在速度差的情況下，則射流與主氣流的混合強(qiáng)度和射流的特性，就取決于主氣流速度v_s與射流初速v₀之間的速度差。
?

?

圖3-3-5 平行氣流中的自由射流
?