引射器计算模型
流体从孔道以一定速度流向相对很大的空间，称之为自由射流。对自由射流的规律性已有十分成熟的研究，有一系列的关于此种射流流动参数和几何形态的数学表达公式。
在工程技术中有很多设备、装置中的射流是发生在有限的空间中，例如燃气工程中的混合气引射器，引射式燃具等，主导的喷射流体（燃气）在有限空间中不断卷入周边流体（例如空气）形成射流。但是具体地看待问题，就可以看到，相对于燃气以很高速度喷出的孔道或相对于射流的整体形状，接受射流的引射器空间是相对足够大的，不妨将足够大的有限空间看为无限大空间。突破概念上的约束。
在扩大的空间中速度场的衰减是很快的，因此引射器空间边界对射流主体影响很小，即对射流并不形成明显的限制，射流的形态接近于自由射流的形态。由此可以考虑将这两类燃气设备中的气体流动混合过程按自由射流对待，使问题在利用自由射流的已有研究成果的基础上加以解决。
射流还有一个基本特点，那就是射流喷入外部空间即进入一个均匀的压力场中，压力不是一个变量，只是一个参数。并且它只受被引射气的压力控制。这样就使得问题得以明朗化。
在自由射流断面上实验表明流速是呈“幂函数分布”。将这一流速分布关系应用于射流体的动量守恒和流量计算式。这一点也是自由射流模型区别于传统模型的基本点（另一基本点是不在喷射口内断面与混合段进口断面之间建立动量方程）。用截面上流速的“幂函数分布”取代了传统模型的“平均分布”。无疑更接近于实际。
考虑关于喷射气喷射前与喷射出流后的热力学参数关系，射流气出口截面上的气流密度与混合段进口截面上的混合气密度的关系，以及射流器混合段、扩压段的流动损失和动能与压力转换，即可推导出引射器的结构基本关系式和工作压力特性方程。
①可以知道，参数及混合比相同，容量不同的引射器在几何上是相似的。
②由引射器的结构基本关系式看到，引射器的结构是由喷射气、被引射气的热力学参数和要求的混合比确定的。因此，引射器设计不存在所谓混合段进口与喷嘴出口的断面积之比
“优化”问题。反过来，在流体热力学参数一定的条件下，对应于不同的F就会产生不同的混合比。那样就是破坏了原先设定的混合器参数要求的前提。
在1950年代，我国有一本从前苏联翻译的索科洛夫《引射器》权威著作，一直以来，它是引射器方面的源头文献。该著作的基本依据就是“引射段动量守恒原理”。我所进行的工作除了采取自由射流模型的新的推导过程及其他方面外，基本不同处还在于：
①不在喷射口内断面与混合段进口断面之间建立动量方程；
②由于采用自由射流模型，将传统的视引射器射流段断面上的速度是“平均分布”改进为接近实际的“幂函数分布”，即采用了半经验的表达式；
③不采取索科洛夫等原苏联学者研究的引射器“优化”概念。明确指出：从引射器的结构基本关系式看到，引射器的结构是由喷射气、被引射气的热力学参数和要求的混合比确定的。这即是由于（自由）射流热力学特性与流动的几何特性存在固有关系；假若用与混合段进口与喷嘴出口的断面积之比有关的其他函数（例如引射器出口压力）作优化目标，以面积比作优化变量，进行优化运算，会得出改变这种固有关系的结果。即不存在所谓混合段进口与喷嘴出口的断面积之比的“优化”问题。
无疑，对引射器的新推导还希望更多的人认可，尤其是要否定在国内流传已久的索科洛夫等原苏联学者研究的引射器“优化”概念，对这种学术问题的探讨，会需要经历一个取得共识的过程。
在2000年，应山东一家设备公司的要求，对一种液化石油气引射空气的混气器进行设计计算，所得结果与他们从美国进口的混气器接近。实际上是为他们的进口设备作了一次验算。
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在当今燃气引射混合器（引射器）实际的运行参数（喷嘴前的喷射气压力，喷嘴出口处的背压环境）条件下，引射段的流动具有很强的自主性。具有相对很高的流动强度。喷射气流与被引射气流形成混合的射流，很接近自由射流。混合气经过混合段与扩压段的流动状态变化，形成具有供出参数的状态。混合段与扩压段流动只在一定阶段，在某种程度上回馈作用影响到引射段的工作。这也是引射器具有在很宽范围内保持混合比（引射比）接近不变的特性的流体力学原因。
基于混合器的流体力学规律，按引射段自由射流模型对燃气引射混合器进行分析，作者给出混合器结构参数的计算方法和推导出混合器工作的基本方程。
燃气引射混合器的结构简图。
混合器的引射段空间容积相对于喷嘴出口较大，被引射气流充斥其间，流速较小，因此喷射气流在引射段中形成自由射流。由于是自由射流，所以：
①引射段中射流中各处压力相等；
②射流的各截面，动量通量保持不变；
③喷射流出口气流的密度为，可由喷射气体绝热膨胀关系求得：
④射流的各截面上沿截面的流速分布具有相似性，有如下半径验公式
式中 w——射流截面上r点处的速度，m/s；
wm——截面轴心处的速度，m/s；
r——截面上任意点到轴心的距离（对初始段为到核心区边界的距离），m；
R——截面上的射流半径（对初始段为截面上边界层厚度），m。
对燃气引射混合器的设计，要在给定喷射气量，喷射气压力p0，被引射气量，被引射气压力pa以及两种气体的温度等条件下确定混合器各部分的构造尺寸。
先定义标准体积混合比（即通常称的引射比）：
在引射段末端（喉部截面，即混合段始端）完成所规定的混合，即形成质量混合比为u的混合气。这是一个基本概念。
取引射器喉管直径恰好等于自由紊流射流截面直径。
由引射段动量守恒方程和质量连续性方程,对所讨论的园形截面的自由紊流射流可推导出下列满足给定的体积混合比的引射段末端喉管直径与喷嘴直径的比值的式（10）式（10）及（11）是引射器结构基本关系式。
混合器的其它结构尺寸相应为：
引射器的喷嘴结构要按被引射气压力与喷射气压力的比值β的情况分别处理。
各种混合比参数及F的相对改变趋势见图2。
引射器的基本方程
对于已设计的燃气引射混合器，只能肯定它能按给定的引射比工作，但还不清楚它是否能提供足够的供气压力。为了得到对这一问题的解答，需建立混合器的基本方程。由引射段动量守恒和混合段、扩压段能量方程得到：
式中 pe——扩压段出口压力，Pa；
F——喉管截面与喷嘴出口截面的比值，已知的按设计工况确定的值；
Z——综合能量损失系数；
ζm——混合段的流动阻力系数，取ζm=0.18；
ζe——扩压段的流动阻力系数，相应于扩压段进口截面动压头，取ζe=0.16；
——与有关的综合参数。
利用方程(11-4-40)可以对已设计的燃气引射混合器的设计工况进行计算，得到混合器的供气压力值。
[例]液化石油气与空气混合，液化石油气为喷射气，标准体积混合比 :
关于引射器的特性有下列几点结论：
①由（10）式和（11）式可以看到，在参与工作的气体热力参数一定时，不同容量的引射器在结构尺寸上具有几何相似性。
②由（12）式看到，被引射气压力pa对于混合器供出压力pe有直接的影响，几乎有同一样的增量或减量。提高被引射气压力pa可直接提高供气压力pe。这即是助推式引射器的理论依据。
③计算表明，提高喷射气的压力p0可使pe相应有所提高，但效果比较有限；同时在给定标准混合比条件下，体积混合比会随喷射气的压力提高有所增加。这一结论也得到实际的验证。
④被引射气为大气的引射混合器的理论火用效率为27.5%，而实际火用效率更低。
