等溫自由射流是送出空氣與周圍空氣等溫，不存在溫度差引起的浮力影響。又因四周空間很大，可自由擴展。空調房間的射流均為紊流。圖37-14為出口速度為V0的圓形斷面空氣射流。由于紊流的橫向脈動和渦流的出現，其射流邊界與周圍空氣不斷發生橫向動量交換，卷吸周圍空氣，使射流體積不斷擴展(擴展程度可用誘導比表示)射流邊界速度沿程降低，并逐漸擴展至核心區。出口速度V0保持不變的核心區，稱為起始段。起始段的長度x0與射流的紊流度有關，紊流度愈小，則起始段愈長。

圓形自由射流和平面射流的軸心速度變化曲線見圖37-15。圖中還表示了平面貼壁射流和貼壁散流器的軸心速度。

圓形自由射流的速度剖面如圖37-16a所示，圖37-16b則為速度剖面的無因次曲線。