現(xiàn)代流動(dòng)測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用

前言

研究流體力學(xué)問(wèn)題、揭示流體運(yùn)動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律，都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)的進(jìn)步。流動(dòng)測(cè)試技術(shù)是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究的必要工具和得力臂助，尤其是近年來(lái)日益發(fā)展的各種現(xiàn)代流動(dòng)測(cè)試技術(shù)，對(duì)發(fā)現(xiàn)流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，揭示流動(dòng)的內(nèi)在本質(zhì)具有決定性的作用。本書主要著眼于水流流動(dòng)測(cè)量中的現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)，系統(tǒng)總結(jié)了傳統(tǒng)的流動(dòng)顯示方法，并具體介紹了近年來(lái)在實(shí)驗(yàn)室研究中比較常用的熱線熱膜測(cè)速技術(shù)、激光多普勒測(cè)速技術(shù)、聲學(xué)多普勒測(cè)速技術(shù)、激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)、粒子圖像測(cè)速技術(shù)、大型實(shí)體模型表面流場(chǎng)及河勢(shì)分析測(cè)試技術(shù)等六種最具代表性的現(xiàn)代流動(dòng)測(cè)試技術(shù)。行文以總攬各種技術(shù)的特點(diǎn)為宗旨，概括了各種技術(shù)的原理和工作特點(diǎn)，并結(jié)合作者具體的研究應(yīng)用實(shí)例，總結(jié)介紹了各種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用方法和適用范圍，對(duì)從事流動(dòng)測(cè)量方面研究的實(shí)驗(yàn)科技人員以及高等院校相關(guān)專業(yè)的師生均具有重要的參考價(jià)值。不同于以往大多數(shù)同類專著的是，本書的內(nèi)容并不囿于單一的特定技術(shù)介紹，而是總括了六種當(dāng)前公認(rèn)較為先進(jìn)的現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)，逐一進(jìn)行了細(xì)致分析，并將作者多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)介紹給讀者。限于篇幅，每種技術(shù)的理論深度自然不及各專門叢書來(lái)得深入，同時(shí)極力避免繁瑣的數(shù)學(xué)方程和公式定律推導(dǎo)，但仍力求全面、完整，使得讀者可以從本書中了解當(dāng)前流動(dòng)測(cè)試技術(shù)的現(xiàn)狀，縱覽各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)；同時(shí)，本書的編寫也著重偏向于實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，并給出各種技術(shù)成功應(yīng)用的實(shí)例，便于讀者迅速學(xué)習(xí)和掌握適用于自己研究工作特點(diǎn)的流動(dòng)測(cè)試技術(shù)。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代流動(dòng)測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用》主要闡述了當(dāng)前應(yīng)用于水流流動(dòng)測(cè)量中的各種現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)；系統(tǒng)總結(jié)了傳統(tǒng)的流動(dòng)顯示方法，并具體介紹了近年來(lái)在實(shí)驗(yàn)室研究中比較常用的熱線熱膜測(cè)速技術(shù)、激光多普勒測(cè)速技術(shù)、聲學(xué)多普勒測(cè)速技術(shù)、激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)、粒子圖像測(cè)速技術(shù)、大型實(shí)體模型表面流場(chǎng)及河勢(shì)分析測(cè)試技術(shù)等六種最具代表性的現(xiàn)代流動(dòng)測(cè)試技術(shù)；準(zhǔn)確、扼要地分析了各種技術(shù)的測(cè)量原理、系統(tǒng)構(gòu)造和工作特點(diǎn)，并側(cè)重于使用技術(shù)和實(shí)用描述；另外，還輔以豐富的應(yīng)用實(shí)例，闡明了這些技術(shù)在各自適用領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)越性和實(shí)用性?！　　冬F(xiàn)代流動(dòng)測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用》兼有學(xué)術(shù)研究論著和技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)，可供從事流動(dòng)測(cè)量的科技人員、實(shí)驗(yàn)工作者，以及高等院校相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生和教師參考。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 流動(dòng)測(cè)試的內(nèi)涵1.2 流動(dòng)測(cè)試技術(shù)的研究意義1.3 流動(dòng)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展歷程1.4 流動(dòng)測(cè)試技術(shù)的前沿第2章 流動(dòng)顯示技術(shù)2.1 發(fā)展歷程2.2 流動(dòng)顯示方法2.3 顯示設(shè)備和裝置2.4 數(shù)字圖像處理2.5 流譜圖數(shù)據(jù)處理第3章 熱線熱膜測(cè)速技術(shù)3.1 概述3.2 測(cè)量原理3.3 系統(tǒng)構(gòu)成3.4 標(biāo)定3.5 應(yīng)用模式3.6 測(cè)量影響因素3.7 應(yīng)用研究第4章 激光多普勒測(cè)速技術(shù)4.1 發(fā)展歷程4.2 測(cè)量原理4.3 光學(xué)系統(tǒng)4.4 信號(hào)處理技術(shù)4.5 速度方向鑒別和頻移4.6 多維LDV光路4.7 光纖在LDV系統(tǒng)中的應(yīng)用4.8 LDV的誤差分析4.9 LDV的應(yīng)用4.10 激光多普勒技術(shù)的新進(jìn)展第5章 聲學(xué)多普勒測(cè)速技術(shù)5.1 發(fā)展概況5.2 測(cè)量原理5.3 系統(tǒng)構(gòu)成5.4 速度信息的提取與分析方法5.5 ADV的特點(diǎn)及測(cè)量精度5.6 ADV的應(yīng)用5.7 ADCP的發(fā)展及應(yīng)用第6章 激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)6.1 概述6.2 測(cè)量原理及系統(tǒng)構(gòu)成6.3 濃度場(chǎng)測(cè)量6.4 溫度場(chǎng)測(cè)量6.5 速度場(chǎng)測(cè)量6.6 應(yīng)用研究第7章 粒子圖像測(cè)速技術(shù)7.1 概述7.2 測(cè)量原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)7.3 示蹤粒子的選擇7.4 速度提取算法7.5 誤差分析7.6 三維PIV7.7 全息粒子圖像測(cè)速技術(shù)7.8 Micro-PIV7.9 兩相流PIV7.10 應(yīng)用實(shí)例第8章 大型實(shí)體模型表面流場(chǎng)及河勢(shì)分析測(cè)試技術(shù)8.1 背景8.2 表面流場(chǎng)測(cè)量8.3 河勢(shì)測(cè)試方法8.4 誤差分析8.5 表面流場(chǎng)及河勢(shì)測(cè)量系統(tǒng)在模型黃河試驗(yàn)中的應(yīng)用參考文獻(xiàn) 彩圖

章節(jié)摘錄

第1章 緒論1.1 流動(dòng)測(cè)試的內(nèi)涵測(cè)試是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量，是以確定被測(cè)對(duì)象屬性量值為目的的探索性認(rèn)識(shí)過(guò)程，具有探索、分析和研究的特征。流動(dòng)測(cè)試技術(shù)涵蓋了流動(dòng)測(cè)量（flow measurement）和流動(dòng)顯示（flow visualization）兩個(gè)方面，主要通過(guò)試驗(yàn)的方法來(lái)研究流體的流動(dòng)及熱量、質(zhì)量的傳輸?shù)扰c流體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的現(xiàn)象。流動(dòng)測(cè)量的任務(wù)是獲得流體傳輸?shù)亩啃畔?，由于流速分布是確定流體運(yùn)動(dòng)的主要特性之一，無(wú)論在原型觀測(cè)還是模型試驗(yàn)中，流速這一物理參量都具有重要意義，它既是進(jìn)行理論分析的出發(fā)點(diǎn)，也是驗(yàn)證理論的著眼點(diǎn)，同時(shí)還為工程實(shí)踐提供可靠依據(jù)，因此流動(dòng)測(cè)量主要體現(xiàn)為流體運(yùn)動(dòng)速度的測(cè)量。流動(dòng)顯示也稱流動(dòng)可視化，就是將流體在流動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的難以用肉眼看到或者雖然可以看到但不易精確測(cè)量流動(dòng)狀況的物理現(xiàn)象，采用某些特定的設(shè)備（如攝像頭、片光源、示蹤劑、計(jì)算機(jī)等）和方法，以直觀的形式顯示出來(lái)，并可進(jìn)行記錄，進(jìn)而根據(jù)所得資料（如流動(dòng)譜圖）進(jìn)行定性或定量分析，給出該流動(dòng)現(xiàn)象的物理解釋。流動(dòng)測(cè)量和流動(dòng)顯示相輔相成，是流體力學(xué)研究的重要組成部分。通過(guò)各種流動(dòng)顯示和測(cè)量實(shí)驗(yàn)，可以了解復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象，探索其物理機(jī)制和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為人們發(fā)現(xiàn)新的流動(dòng)現(xiàn)象、建立新的概念和物理模型提供依據(jù)。本書主要著眼于水流流動(dòng)測(cè)量和流動(dòng)顯示定性、定量技術(shù)，力圖對(duì)該方向上現(xiàn)代流動(dòng)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展做深入探究。

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《現(xiàn)代流動(dòng)測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用》由科學(xué)出版社出版。

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