水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教程內(nèi)容簡(jiǎn)介

《水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》是在作者多年從事水力學(xué)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上完成的。《水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》在編排上盡量做到由淺入深，介紹了水力要素的量測(cè)、現(xiàn)代量測(cè)技術(shù)、流動(dòng)可視化技術(shù)等基礎(chǔ)理論知識(shí)；在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)上具有較強(qiáng)的完整性、實(shí)用性、獨(dú)立性、系統(tǒng)性、正確性和科學(xué)性，涵蓋了水力學(xué)教學(xué)大綱要求的所有實(shí)驗(yàn)；共介紹24個(gè)實(shí)驗(yàn)，包括基本水力學(xué)實(shí)驗(yàn)、水流現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)、管路阻力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)、消力池實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。

《水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》適用于高等學(xué)校的水利、水電、土建、環(huán)境、化工等專業(yè)的師生參考，也可作為有關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。

1 緒論

1.1 水力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的任務(wù)和研究方法 1

1.1.1 水力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的任務(wù) 1

1.1.2 實(shí)驗(yàn)研究方法 2

1.2 量測(cè)的基本知識(shí) 2

1.2.1 量測(cè)的作用 2

1.2.2 量測(cè)的分類 2

1.3 實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí) 4

1.3.1 數(shù)據(jù)收集 4

1.3.2 數(shù)據(jù)處理 4

1.3.3 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的整理 8

2 水力要素的量測(cè)

2.1 水位的量測(cè) 9

2.1.1 測(cè)尺法 9

2.1.2 測(cè)針法 9

2.1.3 測(cè)壓管法 11

2.1.4 自動(dòng)跟蹤式水位儀 12

2.1.5 鉭絲水位計(jì) 13

2.1.6 水位傳感器 14

2.1.7 電感閃光測(cè)針 14

2.2 流速與流向的量測(cè) 15

2.2.1 流速值的量測(cè) 15

2.2.2 流向的量測(cè) 27

2.3 流量的量測(cè) 27

2.3.1 有壓管道流量量測(cè) 27

2.3.2 明渠流量量測(cè) 35

2.4 壓強(qiáng)的量測(cè) 42

2.4.1 測(cè)壓管 42

2.4.2 壓差計(jì)（比壓計(jì)） 44

2.4.3 微壓計(jì) 46

2.4.4 壓力表 47

2.4.5 壓力傳感器（非電量量測(cè)法） 48

2.4.6 電差壓變送器 53

3 水力要素現(xiàn)代量測(cè)技術(shù)

3.1 激光多普勒測(cè)速技術(shù)（LDA） 56

3.1.1 系統(tǒng)組成 57

3.1.2 多普勒測(cè)速原理 59

3.1.3 裝置與性能 60

3.1.4 散射粒子 60

3.1.5 信號(hào)的分析與處理 61

3.1.6 激光多普勒測(cè)速儀的主要用途 62

3.2 PIV測(cè)試技術(shù) 62

3.2.1 PIV基本原理 63

3.2.2 PIV系統(tǒng)組成 64

3.2.3 示蹤粒子的選擇 66

3.2.4 PIV應(yīng)用實(shí)例——噴霧場(chǎng)的測(cè)量 67

3.2.5 PIV的主要用途 67

3.3 相位多普勒測(cè)速技術(shù)（PDPA） 68

3.3.1 PDPA系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及光學(xué)模型 69

3.3.2 PDPA系統(tǒng)的測(cè)量原理 70

3.3.3 PDPA系統(tǒng)參數(shù)，技術(shù)指標(biāo)及光學(xué)參數(shù)設(shè)置 72

4 流動(dòng)可視化技術(shù)簡(jiǎn)介

4.1 水流顯示方法 74

4.1.1 著色法 74

4.1.2 化學(xué)反應(yīng)示蹤法 75

4.1.3 懸浮物法 76

4.1.4 漂浮物法 76

4.1.5 空氣泡法 77

4.1.6 氫氣泡法 77

4.2 流動(dòng)顯示新技術(shù)簡(jiǎn)介 78

4.2.1 激光誘發(fā)熒光法 78

4.2.2 激光分子測(cè)速技術(shù) 79

4.2.3 發(fā)光壓力傳感技術(shù)（壓敏涂層測(cè)壓技術(shù)） 80

4.2.4 流動(dòng)顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 81

4.3 計(jì)算流動(dòng)顯示技術(shù)（CFI） 81

4.3.1 光學(xué)流動(dòng)顯示方法 82

4.3.2 計(jì)算水力學(xué)結(jié)果的計(jì)算流動(dòng)顯示方法 83

4.4 高速攝影技術(shù)的應(yīng)用 83

4.4.1 常用高速攝影機(jī)簡(jiǎn)介 84

4.4.2 高速單次拍攝 85

4.4.3 高速連續(xù)拍攝 86

4.4.4 應(yīng)用實(shí)例 86

5 水力學(xué)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn) 88

實(shí)驗(yàn)2 自循環(huán)靜水壓強(qiáng)傳遞演示實(shí)驗(yàn) 92

實(shí)驗(yàn)3 畢托管測(cè)流速實(shí)驗(yàn) 94

實(shí)驗(yàn)4 不可壓縮流體恒定總流能量方程（伯努利方程）實(shí)驗(yàn) 97

實(shí)驗(yàn)5 不可壓縮流體恒定流動(dòng)量方程實(shí)驗(yàn) 100

實(shí)驗(yàn)6 雷諾實(shí)驗(yàn) 104

實(shí)驗(yàn)7 文丘里流量計(jì)實(shí)驗(yàn) 107

實(shí)驗(yàn)8 管路局部阻力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn) 111

實(shí)驗(yàn)9 管路沿程阻力系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn) 115

實(shí)驗(yàn)10 孔口與管嘴出流實(shí)驗(yàn) 118

實(shí)驗(yàn)11 水面曲線實(shí)驗(yàn) 121

實(shí)驗(yàn)12 堰流實(shí)驗(yàn) 125

實(shí)驗(yàn)13 自循環(huán)流譜流線演示實(shí)驗(yàn) 129

實(shí)驗(yàn)14 自循環(huán)流動(dòng)演示實(shí)驗(yàn) 132

實(shí)驗(yàn)15 自循環(huán)虹吸原理演示實(shí)驗(yàn) 139

實(shí)驗(yàn)16 水躍參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn) 141

實(shí)驗(yàn)17 消力池實(shí)驗(yàn) 145

實(shí)驗(yàn)18 滲流電模擬實(shí)驗(yàn) 149

實(shí)驗(yàn)19 紊動(dòng)機(jī)理演示實(shí)驗(yàn) 152

實(shí)驗(yàn)20 空化機(jī)理演示實(shí)驗(yàn) 154

實(shí)驗(yàn)21 自循環(huán)水擊綜合實(shí)驗(yàn) 156

實(shí)驗(yàn)22 流線演示實(shí)驗(yàn) 159

實(shí)驗(yàn)23 液體相對(duì)平衡實(shí)驗(yàn) 160

實(shí)驗(yàn)24 水泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn) 163

附錄

附錄1 水力學(xué)中常用物理量的量綱及單位 169

附錄2 不同溫度下水的物理性質(zhì) 170

附錄3 不同溫度下水的飽和蒸汽壓強(qiáng)水頭值（絕對(duì)壓強(qiáng)mH2O） 170

附錄4 管壁的當(dāng)量粗糙度值 171

附錄5 寬頂堰的淹沒系數(shù)σ值 171

附錄6 常用管壁材料的彈性系數(shù)E值 171

附錄7 重力相似準(zhǔn)則與黏滯力相似準(zhǔn)則比尺 172

附錄8 土壤的滲透系數(shù)K值 172

參考文獻(xiàn)2100433B