เจ็ทแรงดันสูงคือกระแสของของเหลว ที่มีแรงดันสูง ซึ่งถูกปล่อยออกมาจากสภาพแวดล้อมด้วยแรงดัน สูง กว่าแรงดันบรรยากาศ อย่างมาก จากหัวฉีดหรือรู เนื่องจากการปล่อยจากการทำงานหรือโดยอุบัติเหตุ^{[ 1 ]}ในสาขาวิศวกรรมความปลอดภัยการปล่อย ก๊าซ พิษและ ก๊าซ ไวไฟเป็นหัวข้อของ การศึกษา วิจัยและพัฒนา มากมาย เนื่องจากมีความเสี่ยง อย่างมาก ต่อสุขภาพและความปลอดภัยของคนงานอุปกรณ์และสิ่งแวดล้อม^{[ 2 ]}การปล่อยโดยตั้งใจหรือโดยอุบัติเหตุอาจเกิดขึ้นในโรงงานอุตสาหกรรม เช่นโรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติโรงกลั่นน้ำมันและโรงเก็บไฮโดรเจน^{[ 2 ]}

จุดสนใจหลักในระหว่าง กระบวนการ ประเมินความเสี่ยง คือการประมาณการขยายตัวและ การสลายตัวของกลุ่มก๊าซซึ่งเป็นพารามิเตอร์สำคัญที่ช่วยให้สามารถประเมินและกำหนดขีดจำกัดความปลอดภัยที่ต้องปฏิบัติตามเพื่อลดความเสียหาย ที่อาจเกิดขึ้น หลังจากการปล่อยแรงดันสูง^{[ 3 ]}

เมื่อปล่อยก๊าซที่มีความดันความเร็วของการไหลจะขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความดันระหว่างความดันที่จุดหยุดนิ่ง และความดันปลายทางอย่างมาก โดยสมมติว่า การขยายตัวแบบไอเซน โทรปิกของ ก๊าซอุดมคติจากสภาวะหยุดนิ่ง (P ₀หมายความว่าความเร็วของก๊าซเป็นศูนย์) ไปสู่สภาวะปลายทาง (P ₁ซึ่งอยู่ที่ระนาบทางออกของหัวฉีดหรือรู) อัตราการไหลแบบซับโซนิก ของเทอมแหล่งกำเนิดจะได้รับจากสูตรของ Ramskill: ^{[ 4 ]}

${\displaystyle Q\;=\;C_{D}\;A_{o}\;\rho _{1}\;{\sqrt {\;2\;{\frac {P_{0}}{\rho _{0}\ }}\;\left[{\frac {\gamma \ }{\gamma \ -1}}\right]\left[1-\;\,\left({\frac {\;P_{1}}{P_{0}}}\right)^{\frac {\gamma \ -1}{\gamma \ }}\;\right]}}}$

เมื่ออัตราส่วนระหว่างความดันสภาวะปลายทางและความดันสภาวะหยุดนิ่งลดลง อัตราการไหลของก๊าซในอุดมคติจะเพิ่มขึ้น พฤติกรรมนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าจะถึงค่าวิกฤต (ในอากาศ P ₁ /P ₀มีค่าประมาณ 0.528 ^{[ 5 ]}ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนความจุความร้อน γ) ซึ่งจะเปลี่ยนสภาวะของเจ็ทจากการไหลแบบไม่อุดตันไปเป็นการไหลแบบอุดตันสิ่งนี้จะนำไปสู่การแสดงออกที่กำหนดขึ้นใหม่สำหรับอัตราส่วนความดันดังกล่าว และต่อมาคือสมการอัตราการไหล

ค่าวิกฤตสำหรับอัตราส่วนความดันถูกกำหนดดังนี้:

${\displaystyle {\frac {\;P_{1}}{P_{0}}}\;=\;\left[{\frac {2}{\gamma \ +1}}\right]^{\left({\frac {\gamma \ }{\gamma \ -1}}\right)}}$

อัตราส่วนที่กำหนดขึ้นใหม่นี้สามารถนำไปใช้ในการกำหนดอัตราการไหลสำหรับ การไหลแบบอุดตันด้วยคลื่น เสียงได้ :

${\displaystyle Q\;=\;C_{D}\;A_{o}\;\rho _{1}\;V_{c}}$

สมการอัตราการไหลสำหรับการไหลแบบอุดตันจะมีค่าความเร็วคงที่ ซึ่งก็คือความเร็วเสียงของตัวกลาง โดยที่เลขมัคมีค่าเท่ากับ 1:

${\displaystyle V_{c}\;=\;{\sqrt {\;{\frac {T_{1}\;\gamma \ R}{M}}}}}$

สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ หาก P ₁ลดลงอย่างต่อเนื่อง อัตราการไหลจะไม่เปลี่ยนแปลงหากอัตราส่วนต่ำกว่าค่าวิกฤตอยู่แล้ว เว้นแต่ว่า P ₀จะเปลี่ยนแปลงด้วย (โดยสมมติว่าพื้นที่หน้าตัดทางออกของรู/หัวฉีดและอุณหภูมิต้นทางยังคงเท่าเดิม)

เจ็ทที่ขยายตัวไม่เต็มที่คือเจ็ทที่เกิดขึ้นเมื่อความดันที่สภาวะปลายทาง (ที่ปลายหัวฉีดหรือรู) มากกว่าความดันของสภาพแวดล้อมที่ก๊าซถูกปล่อยออกมา เรียกว่าเจ็ทที่ขยายตัวไม่เต็มที่เนื่องจากก๊าซจะขยายตัวเพื่อพยายามให้มีความดันเท่ากับสภาพแวดล้อม เมื่อขยายตัวไม่เต็มที่ เจ็ทจะมีลักษณะของการไหลแบบอัดได้ซึ่งเป็นสภาวะที่การเปลี่ยนแปลงความดันมีนัยสำคัญมากพอที่จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อความเร็ว (ซึ่งอาจเกินความเร็วเสียงของก๊าซ) ความหนาแน่น และอุณหภูมิ^{[ 6 ]} สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ เมื่อเจ็ทขยายตัวและรวมก๊าซจากตัวกลางโดยรอบ เจ็ทจะประพฤติตัวเหมือน ของไหลที่อัดไม่ได้มากขึ้นเรื่อยๆทำให้สามารถกำหนดโครงสร้างของเจ็ทโดยทั่วไปได้ดังนี้: ^{[ 1 ]}

• โซนใกล้แหล่งกำเนิด : โซนนี้ประกอบด้วยชั้นแกนกลางที่แยกออกจากตัวกลางโดยรอบ ซึ่งพฤติกรรมส่วนใหญ่ถูกครอบงำด้วยผลกระทบจากความสามารถในการอัดตัว และชั้นนอกที่สัมผัสกับของเหลวตัวกลางโดยรอบ เนื่องจาก ผลกระทบ จากความปั่นป่วนชั้นนอกซึ่งเรียกว่าชั้นผสม จะช่วยให้ก๊าซแทรกซึมเข้ามาได้ง่ายขึ้น ทำให้ไอพ่นเจือจางลง ในโซนการเฉือนนี้ สามารถแบ่งส่วนความเร็วต่ำกว่าเสียงและความเร็วสูงกว่าเสียงได้ โดยที่อุณหภูมิ ความหนาแน่น และความดันจะเปลี่ยนแปลงอย่างมากในระยะทางเพียงไม่กี่เซนติเมตรจากแหล่งกำเนิด โซนนี้มีลักษณะของของเหลวที่สามารถอัดตัวได้

• เขตเปลี่ยนผ่าน : จุดเริ่มต้นของเขตนี้แสดงถึงจุดสิ้นสุดของเขตใกล้สนาม ซึ่งการเปลี่ยนแปลง (ตามแนวยาวและแนวรัศมีของแกนเจ็ต) มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับเขตก่อนหน้า การเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นและอุณหภูมิส่วนใหญ่เกิดจากการผสมกับของเหลวโดยรอบ

• เขตไกล : เขตสุดท้ายนี้คือเขตของเจ็ตที่ขยายตัวเต็มที่และไม่สามารถอัดได้ ความเร็วตามแนวยาวและอุณหภูมิจะแปรผกผันกับระยะห่างจากแหล่งกำเนิด และวิวัฒนาการตามแนวรัศมีสามารถอธิบายได้ด้วยแบบจำลองการกระจายแบบเกาส์เซียนสิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ เขตนี้สามารถแบ่งออกเป็นเขตเฉื่อย (ถูกครอบงำด้วยความเร่งเริ่มต้น) เขตลอยตัว (ถูกครอบงำด้วยแรงลอยตัวภายใน) และเขตปั่นป่วน (ถูกครอบงำด้วยความปั่นป่วนโดยรอบ) ได้อีกด้วย

การจำแนกประเภทเพิ่มเติมของเจ็ทสามารถเชื่อมโยงกับการพัฒนาของโซนใกล้สนามเนื่องจากผลกระทบของการบีบอัดที่ควบคุมมัน^{[ 1 ]}เมื่อเจ็ทออกจากรูหรือหัวฉีดครั้งแรก มันจะขยายตัวอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้การไหลขยายตัวมากเกินไป (ซึ่งจะลดอุณหภูมิและความหนาแน่นของการไหลอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับการลดความดัน) ก๊าซที่ขยายตัวจนมีความดันต่ำกว่าของของเหลวโดยรอบจะถูกบีบอัดเข้าด้านใน ทำให้ความดันของการไหลเพิ่มขึ้น หากการบีบอัดซ้ำนี้ทำให้ของเหลวมีความดันสูงกว่าของเหลวโดยรอบ การขยายตัวอีกครั้งจะเกิดขึ้น กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นซ้ำจนกว่าความแตกต่างของความดันระหว่างความดันแวดล้อมและความดันเจ็ทจะเป็นศูนย์ (หรือใกล้เคียงศูนย์) ^{[ 7 ]} การบีบอัดและการขยายตัวเกิดขึ้นผ่านชุดของคลื่นกระแทกซึ่งเกิดขึ้นจากคลื่นการขยายตัวและการบีบอัดของ Prandlt-Meyer ^{[ 8 ]}

การพัฒนาของคลื่นกระแทก ที่กล่าวถึงข้างต้น จะเกี่ยวข้องกับความแตกต่างของความดันระหว่างสภาวะหยุดนิ่งหรือสภาวะปลายน้ำและสภาวะแวดล้อม (η ₀ = P ₀ /P _ambและ η _e = P ₁ /P _ambตามลำดับ) เช่นเดียวกับเลขมัค (Ma = V/V _cโดยที่ V คือความเร็วของการไหลและ V _cคือความเร็วเสียงของตัวกลาง) ด้วยอัตราส่วนความดันที่แตกต่างกัน เจ็ทที่ขยายตัวไม่เต็มที่สามารถจำแนกได้ดังนี้: ^{[ 1 ]}

• เจ็ทที่ขยายตัวไม่มากนัก : บริเวณใกล้เคียงที่มี โครงสร้าง รูปทรงเพชร (แต่ละโครงสร้างเรียกว่าเซลล์) การขยายตัวแบบ Prandlt-Meyer สร้างคลื่นการขยายตัวเฉียงที่ขยายของเหลวลงไปทางด้านล่างของรูทางออก เมื่อคลื่นเหล่านี้มีความดันคงที่จากของเหลวโดยรอบ พวกมันจะสะท้อนกลับเป็นคลื่นอัดตัว บรรจบกันเป็นคลื่นกระแทกเฉียง (เรียกว่าคลื่นกระแทกตัดกัน ) เมื่อพวกมันมาบรรจบกันที่แกนของเจ็ท คลื่นกระแทกสะท้อนจะเคลื่อนที่ออกไปด้านนอกจนกว่าจะมีความดันคงที่จากของเหลวโดยรอบ ทำซ้ำกระบวนการนี้ และในทางกลับกัน สร้างโครงสร้างเซลล์ขึ้นมาใหม่ (ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในอากาศในช่วง 2 ≤ η ₀ ≤ 4 หรือ 1.1 ≤ η _e ≤ 3)

• เจ็ทที่ขยายตัวน้อยมาก : บริเวณใกล้เคียงที่มีโครงสร้างรูปทรงกระบอก เมื่ออัตราส่วนความดันเพิ่มขึ้น คลื่นกระแทกที่ตัดกันจะไม่สามารถมาบรรจบกันบนแกนของเจ็ทได้อีกต่อไป ซึ่งบังคับให้เกิดคลื่นกระแทกปกติเมื่อคลื่นกระแทกที่ตัดกันเคลื่อนที่เกินมุมวิกฤตที่กำหนด (คลื่นกระแทกปกตินี้เรียกว่า Mach Disk) จากจุดตัดของ Mach Disk และคลื่นกระแทกที่ตัดกันกระแสลมที่เหลือจะสะท้อนออกไปด้านนอก จนกว่าจะถึงความดันคงที่จากของเหลวโดยรอบ ทำซ้ำกระบวนการนี้ สร้างโครงสร้างเซลล์รูปทรงกระบอกขึ้นมาใหม่ (ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในอากาศในช่วง 5 ≤ η ₀ ≤ 7 หรือ 2 ≤ η _e ≤ 4)

• เจ็ทที่ขยายตัวน้อยมาก : บริเวณใกล้เคียงที่มีโครงสร้างเซลล์เดียว เมื่ออัตราส่วนความดันเกินค่าวิกฤต (ในอากาศในช่วง η ₀ ≥ 7 หรือ η _e ≥ 4) จำนวนเซลล์ภายในบริเวณใกล้เคียงของเจ็ทจะลดลง จนกระทั่งรวมตัวกันเป็นเซลล์เดียวที่มีแผ่นดิสก์มัคเดียว เนื่องจากความเร็วที่เพิ่มขึ้นและโซนความดันต่ำรอบเจ็ท การดึงของเหลวโดยรอบจะเพิ่มขึ้น

ในบรรดาสถานการณ์ที่เกิดขึ้นโดยบังเอิญ การรั่วไหลของก๊าซธรรมชาติมีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อม^ของอุตสาหกรรมกระบวนการผลิต^{[ 3 ]}ด้วยองค์ประกอบโดยรวมของมีเทน 94.7% [ ^{9 ]}จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาว่าก๊าซนี้สามารถก่อให้เกิดความเสียหายเพิ่มขึ้นได้อย่างไรเมื่อมีการปล่อยออกมา ก๊าซมีเทนเป็นก๊าซไวไฟที่ไม่เป็นพิษ ซึ่งที่ความเข้มข้นสูงสามารถทำให้เกิดภาวะขาดอากาศหายใจได้เนื่องจากการแทนที่ออกซิเจนจากปอด^{[ 10 ] ข้อกังวลหลักเกี่ยวกับมีเทนเกี่ยวข้องกับความไวไฟและความเสียหายที่อาจเกิด ขึ้น}กับสิ่งแวดล้อมหากไอพ่นแรงดันสูงเกิดการลุกไหม้เป็นเปลวไฟ [ ^{11 ]}

พารามิเตอร์สามประการที่ต้องพิจารณาเมื่อจัดการกับก๊าซไวไฟ ได้แก่จุดวาบไฟ (FP) ขีดจำกัดความไวไฟสูงสุด (UFL) และขีดจำกัดความไวไฟต่ำสุด (LFL) เนื่องจากเป็นค่าที่กำหนดไว้สำหรับสารประกอบใดๆ ที่ความดันและอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจง หากเราพิจารณา แบบจำลอง สามเหลี่ยมไฟจะต้องอาศัยองค์ประกอบสามอย่างในการกระตุ้นปฏิกิริยาการเผาไหม้ ได้แก่ เชื้อเพลิง สารออก ซิไดซ์และความร้อนเมื่อเกิดการปล่อยในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยอากาศสารออกซิไดซ์จะเป็นออกซิเจน (อากาศมีความเข้มข้นคงที่ 21% ในสภาวะมาตรฐาน) ^{[ 12 ]}ที่ความเข้มข้น เกือบบริสุทธิ์ ห่างจากระนาบทางออกเพียงไม่กี่เซนติเมตร ความเข้มข้นของก๊าซธรรมชาติสูงเกินไปและออกซิเจนต่ำเกินไปที่จะก่อให้เกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ใดๆ แต่เมื่อเจ็ทแรงดันสูงพัฒนาขึ้น ความเข้มข้นขององค์ประกอบต่างๆ จะเจือจางลงเมื่อการดึงอากาศเพิ่มขึ้น ทำให้ออกซิเจนภายในเจ็ทมีความเข้มข้นมากขึ้น สมมติว่าความเข้มข้นของออกซิเจนคงที่ เจ็ทจะต้องเจือจางมากพอที่จะอยู่ในช่วงความไวไฟ ซึ่งต่ำกว่า UFL ภายในช่วงนี้ สามารถสร้างส่วนผสมที่ติดไฟได้ และแหล่งความร้อนใดๆ ก็สามารถเร่งปฏิกิริยาได้^{[ 13 ]}

เพื่อประเมินความเสียหายและความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากเปลวไฟไอพ่นได้อย่างถูกต้อง จึงมีการศึกษาวิจัยหลายชิ้นเกี่ยวกับระยะทางสูงสุดที่กลุ่มไอพ่นที่เกิดจากไอพ่นสามารถไปถึงได้ เนื่องจากการเจือจางของไอพ่นยังคงดำเนินต่อไปเนื่องจากการดึงอากาศเข้าไปในบริเวณไกลออกไป ทำให้ต่ำกว่า UFL ระยะทางสูงสุดที่ส่วนผสมที่ติดไฟได้จะไปถึงคือจุดที่ความเข้มข้นของกลุ่มไอพ่นเท่ากับ LFL ของก๊าซ เนื่องจากเป็นความเข้มข้นต่ำสุดที่อนุญาตให้เกิดส่วนผสมที่ติดไฟได้ระหว่างอากาศและก๊าซธรรมชาติภายใต้สภาวะมาตรฐาน (LFL สำหรับก๊าซธรรมชาติคือ 4% ^{[ 9 ]} ) เมื่อพิจารณาไอพ่นอิสระที่ความดันต่ำกว่าวิกฤต (นอกเขตใกล้) การลดลงของความเข้มข้นตามแนวแกนของเศษส่วนปริมาตรเฉลี่ยของก๊าซใดๆ ที่ปล่อยออกมาในอากาศสามารถกำหนดได้ดังนี้: ^{[ 14 ]}

${\displaystyle {\bar {\eta \ }}\;=\;{\frac {k\;d}{z+a}}{\sqrt {\;{\frac {\rho _{a}\ }{\rho _{g}\ }}}}}$

ที่ไหน:
${\displaystyle {\bar {\eta \ }}}$	= ความเข้มข้นตามแนวแกนของเศษส่วนปริมาตรเฉลี่ยของก๊าซ [-]
เค	= ค่าสัมประสิทธิ์คงที่จากการทดลอง, [-]
ง	= เส้นผ่านศูนย์กลางของรูเปิด, เมตร
z	= ระยะทางตามกระแสน้ำ (เมตร)
เอ	= การกระจัดของจุดกำเนิดเสมือน หน่วยเป็นเมตร
ρ a	= ความหนาแน่นของอากาศ, กก./ ลบ.ม.
ρ g	= ความหนาแน่นของก๊าซที่ปล่อยออกมา, กก./ ลบ.ม.

ข้อมูลการทดลองของเจ็ทแรงดันสูงต้องถูกจำกัดในแง่ของขนาดและความซับซ้อนของสถานการณ์เนื่องจากอันตรายและค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการทดลองนั้นเอง วิธีการอื่นในการรวบรวมข้อมูล เช่นแบบจำลอง ตัวแทน สามารถนำมาใช้เพื่อทำนายขอบเขตสูงสุดของกลุ่มก๊าซที่ความเข้มข้น LFL ได้ แบบจำลองที่ง่ายกว่า เช่นแบบจำลองการกระจายตัวของก๊าซแบบเกาส์เซียน (เช่น SCREEN3 - แบบจำลองการกระจายตัว) หรือแบบจำลองเชิงบูรณาการ (เช่น PHAST - แบบจำลองเชิงบูรณาการ) อาจมีประโยชน์ในการให้ภาพรวมอย่างรวดเร็วและเชิงคุณภาพเกี่ยวกับการขยายตัวของเจ็ท น่าเสียดายที่ความไม่สามารถจำลองปฏิสัมพันธ์ระหว่างเจ็ทกับสิ่งกีดขวางได้อย่างถูกต้องทำให้ไม่สามารถใช้งานได้เกินกว่าการคำนวณเบื้องต้น นี่คือเหตุผลที่การจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) มักเป็นที่นิยมสำหรับสถานการณ์ที่ซับซ้อนกว่า^{[ 15 ]}

แม้ว่าจะมีวิธีการจำลอง CFD หลายวิธี แต่โดยทั่วไปแล้วจะใช้ระเบียบวิธีปริมาตรจำกัด (finite volume method)ซึ่งแบ่งปริมาตรออกเป็นเซลล์ขนาดเล็กที่มีรูปร่างแตกต่างกัน เซลล์แต่ละเซลล์จะแสดงถึงปริมาตรที่เต็มไปด้วยของเหลว โดยจะใช้พารามิเตอร์ของสถานการณ์จำลอง เซลล์แต่ละเซลล์ที่จำลองขึ้นจะแก้สมการอนุรักษ์มวลโมเมนตัมและพลังงานพร้อมกับสมการความต่อเนื่อง จากนั้นจึงจำลองปฏิสัมพันธ์ ระหว่างของเหลวกับสิ่งกีดขวางด้วยอัลกอริทึม ต่างๆ โดย อิงตามแบบจำลองความปั่นป่วนแบบปิด^{[ 16 ]} ยิ่งจำนวนเซลล์ทั้งหมดในปริมาตรมากเท่าไหร่ คุณภาพของการจำลองก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น และเวลาในการจำลองก็จะยิ่งนานขึ้น ปัญหา การลู่เข้าอาจเกิดขึ้นในการจำลองเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม มวล และพลังงานขนาดใหญ่เกิดขึ้นในปริมาตร จุดที่คาดว่าจะเกิดปัญหาเหล่านี้ (เช่น ในบริเวณใกล้สนามของเจ็ท) จำเป็นต้องมีจำนวนเซลล์มากขึ้นเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไประหว่างเซลล์หนึ่งกับอีกเซลล์หนึ่ง ตามหลักการแล้ว การจำลอง CFD สามารถสร้างแบบจำลองที่ง่ายกว่าได้ ซึ่งสำหรับสถานการณ์เฉพาะชุดหนึ่ง จะทำให้ได้ผลลัพธ์ที่มีความแม่นยำและเที่ยงตรงในระดับใกล้เคียงกับการจำลอง CFD เอง^{[ 17 ]}

จาก การทดลองขนาดเล็กหลายชุดที่ความดันต่างกัน Birch และคณะได้กำหนดสมการที่ช่วยให้สามารถประมาณแหล่งกำเนิดพื้นผิวเสมือนได้ โดยพิจารณาการอนุรักษ์มวลระหว่างระนาบทางออกของรูและพื้นผิวเสมือน^{[ 18 ]}แนวทางนี้ช่วยให้สามารถจำลองเจ็ทที่อัดได้และขยายตัวไม่เต็มที่ให้เป็นเจ็ทที่อัดไม่ได้และขยายตัวเต็มที่ได้ ผลที่ตามมาคือ สามารถจำลองแบบจำลอง CFD ที่ง่ายกว่าได้โดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลางต่อไปนี้ (เรียกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางเสมือน ) เป็นระนาบทางออกใหม่: ^{[ 19 ]}

${\displaystyle d_{ps}\;=\;d\;{\sqrt {\;C_{D}\;\left({\frac {T_{2}}{T_{0}}}\right)^{0.5}\left({\frac {P_{0}}{P_{2}}}\right)\left({\frac {2}{\gamma \ +1}}\right)^{\left({\frac {1+\gamma \ }{2\gamma \ -2}}\right)}}}}$

ในอุตสาหกรรมกระบวนการผลิต มีกรณีต่างๆ มากมายที่อาจเกิดเหตุการณ์ปล่อยเจ็ทแรงดันสูงขึ้นได้ การรั่วไหลของโรง เก็บLNG หรือระบบท่อส่งก๊าซธรรมชาติ เหลว ^{[ 20 ]}อาจลุกลามกลายเป็นไฟเจ็ท และด้วยผลกระทบแบบลูกโซ่ก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อพนักงาน อุปกรณ์ และสิ่งแวดล้อมโดยรอบ สำหรับสถานการณ์ต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้น ต้องมีการออกแบบโปรโตคอลความปลอดภัยที่มุ่งเน้นการกำหนดระยะห่างขั้นต่ำระหว่างอุปกรณ์และพนักงาน พร้อมด้วยระบบป้องกันที่ช่วยลดอันตรายจากสถานการณ์ที่อาจเกิดขึ้นได้ ต่อไปนี้เป็นสถานการณ์ที่พบบ่อยที่สุดบางส่วนที่อาจพบได้ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม: ^{[ 19 ] [ 21 ] [ 22 ]}

• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเจ็ทกับพื้นดิน : นี่เป็นหนึ่งในสถานการณ์ที่พบบ่อยที่สุด โดยที่เจ็ทอิสระจะไม่โต้ตอบกับสิ่งกีดขวางอื่นใดนอกจากพื้นดิน แม้ว่าเจ็ทจะสามารถกระจายตัวไปสู่ความเข้มข้นที่ต่ำกว่า LFL ได้หลังจากประมาณ 16 เมตรโดยไม่มีปฏิสัมพันธ์ (ปฏิสัมพันธ์กับคอนกรีตและที่ความดันคงที่ 65 บาร์ ซึ่งเป็นความดันทั่วไปสำหรับท่อส่งก๊าซธรรมชาติ^{[ 23 ]}ที่มีขนาดรู 2.54 มม.) แต่เมื่อเจ็ทเข้าใกล้พื้นดินและสัมผัสกับพื้นดิน ผลกระทบจากการลากจะนำไปสู่การขยายตัวต่อไป เจ็ทมีแนวโน้มที่จะโค้งลงหากอยู่ใกล้พื้นดินมากพอเนื่องจากมีโซนความดันต่ำกว่าอยู่ด้านล่าง

• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเจ็ทกับถัง แนวนอน : ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเจ็ทกับถังจะขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุที่ใช้ สำหรับ ถัง เหล็กทรงกระบอก ระยะห่างจากระนาบทางออกจะมีผลต่อปฏิสัมพันธ์ เช่นเดียวกับมุมที่ทำกับแกนของเจ็ทและความสูงของการปล่อยเจ็ท โดยทั่วไป เมื่อเจ็ทกระทบกับถังแนวนอนตามแนวแกนของถัง เจ็ทจะถูกดึงลงด้านล่าง ทำให้เกิดปฏิสัมพันธ์กับพื้น ซึ่งมักจะนำไปสู่การขยายตัวของเจ็ทที่ความเข้มข้นระดับต่ำสุด (LFL) เมื่อเทียบกับเจ็ทอิสระ (สถานการณ์เดียวกันนี้จำลองโดยไม่มีสิ่งกีดขวางอื่นนอกจากพื้น) นอกจากนี้ ยังคาดว่าจะมีการขยายตัวในแนวขวางด้วย

• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอพ่นกับถังแนวตั้ง : สำหรับถังเหล็กทรงกระบอก ระยะห่างจากระนาบทางออกจะมีผลต่อปฏิสัมพันธ์ โดยทั่วไป เมื่อไอพ่นพุ่งชนถังแนวตั้งตามแนวแกนของถัง สิ่งกีดขวางจะทำหน้าที่เป็นปัจจัยจำกัดการขยายตัวของไอพ่นที่ความเข้มข้นระดับ LFL เมื่อเทียบกับไอพ่นอิสระ การชนกับถังจะสร้างกระแสน้ำวนมากขึ้นที่ปลายไอพ่นและจำกัดการปฏิสัมพันธ์กับพื้น (ที่อัตราการไหลและความเร็วต่ำพอ) ทำให้การเจือจางของก๊าซต่ำกว่าขีดจำกัดการติดไฟต่ำสุดเร็วขึ้น

• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเจ็ทกับถังแนวนอนแบบเรียงซ้อน : การเพิ่มถังแนวนอนที่สองไว้ด้านหลังถังแรก จะทำให้เกิดผลในการลดระยะทาง การมีสิ่งกีดขวางที่สองจะนำไปสู่การเกิดกระแสน้ำวนหลังสิ่งกีดขวางแรก ซึ่งส่งเสริมการกระจายตัว ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งกีดขวางที่สองอาจทำให้เจ็ทหลุดออกจากพื้น เนื่องจากเจ็ทจะพยายามเกาะติดกับพื้นผิวกลมของถังที่สองเนื่องจากปรากฏการณ์โคแอนดาระยะห่างระหว่างถังทั้งสองจะมีผลเช่นกัน เนื่องจากหลังจากระยะห่างระดับหนึ่ง สิ่งกีดขวางที่สองจะไม่มีผลต่อกลุ่มควันที่มีความเข้มข้นระดับ LFL อีกต่อไป

• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเจ็ทกับถังแนวตั้งคู่ขนาน : การเพิ่มถังแนวตั้งที่สองไว้ด้านหลังถังแรก โดยทั่วไปจะทำให้เจ็ทสั้นลง การมีสิ่งกีดขวางที่สองจะทำให้เกิดกระแสน้ำวนหลังสิ่งกีดขวางแรก ซึ่งส่งเสริมการกระจายตัว ในทางตรงกันข้ามกับสถานการณ์ก่อนหน้านี้ สิ่งกีดขวางที่สองอาจทำให้เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างเจ็ทกับพื้นดินและทำให้เจ็ทยาวขึ้น ซึ่งคุณสมบัตินี้อาจแย่ลงเนื่องจากปรากฏการณ์โคแอนดา ระยะห่างระหว่างถังทั้งสองจะมีผล เนื่องจากหลังจากระยะห่างระดับหนึ่ง สิ่งกีดขวางที่สองจะไม่มีผลต่อเมฆที่ความเข้มข้นระดับ LFL อีกต่อไป

• การไหลที่ถูกปิดกั้น
• หัวฉีดเดอลาวาล
• รูเปิดการไหลที่จำกัด
• หัวฉีดเครื่องยนต์จรวด
• ปรากฏการณ์เวนทูริ

• อนุภาคช็อกไดมอนด์และอนุภาคมาคดิสก์ในควันไอเสียของเครื่องยนต์ F-15E

• การแก้ไขสูตรแหล่งกำเนิดพื้นผิวเสมือนของBirch และคณะ

• ความท้าทายในการจัดเก็บและขนส่งไฮโดรเจน