工程流體力學(xué)實驗指導(dǎo)

內(nèi)容概要

工程流體力學(xué)（水力學(xué)）是高等學(xué)校土木、水利類各專業(yè)的必修課程，工程流體力學(xué)實驗在學(xué)科的發(fā)展以及教學(xué)中起著重要的和不可替代的作用。將工程流體力學(xué)實驗單獨設(shè)課，把實驗教學(xué)放在與理論課教學(xué)同等重要的地位，對于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)、分析問題和解決問題的能力、自主設(shè)計實驗的能力和創(chuàng)新能力具有更加重要的作用?！? 本書結(jié)合編者多年來的教學(xué)改革成果，以培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析問題解決問題能力和創(chuàng)新能力為編寫的指導(dǎo)思想，從模型實驗的基本原理出發(fā)，著重介紹了實驗設(shè)計方法和實驗數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容，可為學(xué)生進(jìn)行設(shè)計性實驗提供理論指導(dǎo)，并緊密聯(lián)系工程實際，結(jié)合土木、水利各學(xué)科專業(yè)特點，努力拓展目前已有的驗證性實驗的內(nèi)涵，力圖結(jié)合已有實驗儀器，將驗證性實驗發(fā)展為綜合性實驗和設(shè)計性實驗。全書共包括四章，第1章為工程流體實驗設(shè)計指導(dǎo)，第2章為基本水力要素的測量，第3章為工程流體基礎(chǔ)實驗，第4章為設(shè)計研究型實驗。本書可作為工程流體力學(xué)（水力學(xué)）課程的配套教材，也適用于單獨開設(shè)的工程流體力學(xué)實驗課，可根據(jù)不同專業(yè)的教學(xué)大綱選用相應(yīng)的實驗項目。

書籍目錄

第1章　工程流體實驗設(shè)計指導(dǎo)  1.1　模型實驗設(shè)計的理論基礎(chǔ)  1.2　模型實驗分類  1.3　模型設(shè)計方法簡述  1.4　實驗數(shù)據(jù)處理與分析  1.5  概化模型實例——波流共同作用下圓柱基底的局部沖刷研究第2章　基本水流參數(shù)的測量  2.1　水位測量  2.2　流速測量  2.3　流量測量  2.4　壓力測量第3章　工程流體基礎(chǔ)實驗  3.1　靜水壓強(qiáng)實驗  3.2　不可壓縮流體恒定流能量方程實驗  3.3　畢托管測速實驗  3.4　動量方程實驗  3.5　雷諾實驗  3.6　沿程水頭損失實驗  3.7　局部水頭損失實驗  3.8　孔口管嘴實驗  3.9　虹吸管觀測實驗  3.10　明渠水面曲線演示實驗  3.11　堰流與水躍觀測實驗  3.12　達(dá)西滲流實驗  3.13　滲流的水電比擬法實驗第4章　設(shè)計研究型實驗  4.1　橋墩局部沖刷深度實驗  4.2　小橋涵過流水力特性實驗研究　4.3  自組復(fù)雜管路系統(tǒng)阻力系數(shù)測定實驗　4.4　泄水建筑物過流能力實驗研究　4.5　水躍與泄水建筑物下游水流銜接實驗　4.6　泄流堰面壓力實驗　4.7　砂土及粘土土樣滲透系數(shù)測定　4.8　土（砂石）壩砂槽模型滲流實驗　4.9　明渠綜合糙率測定實驗　4.10　彎道水流實驗參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2.收集相關(guān)資料，查閱資料并分析前人所做的研究結(jié)果　　在模型實驗前，首先應(yīng)根據(jù)研究內(nèi)容，查閱相關(guān)資料，對所研究問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，了解前人的研究工作，做到心中有數(shù)。具體分析時，應(yīng)著重了解以下幾點：①是否有人做過同樣的或類似的工作，是從哪些角度開展研究工作的，存在什么問題；②其他研究者是如何整理實驗資料的，得到了什么規(guī)律；③研究的建筑物形狀、尺寸如何；④水流參數(shù)的范圍；⑤泥沙特性，如粒徑、級配等。　　3.模型設(shè)計及布置　　根據(jù)實驗?zāi)康暮瓦x定的實驗內(nèi)容，進(jìn)行模型設(shè)計，推導(dǎo)模型實驗應(yīng)遵循的主要相似準(zhǔn)則，確定采用定床還是動床模型，采用正態(tài)還是變態(tài)模型。進(jìn)行模型布置，繪制模型平面布置圖，圖中應(yīng)標(biāo)明建筑物模型以及水位測針等在概化水槽中安裝位置，確定進(jìn)口斷面、流速測量、出口斷面等的位置，還應(yīng)在圖中標(biāo)明供水系統(tǒng)位置以及回水廊道位置等。對于建筑物附近的局部沖刷實驗，還需要根據(jù)相似準(zhǔn)則選擇模型沙。最后，確定實驗室條件能否滿足要求，如果不能滿足，則修改實驗設(shè)計?！　?.模型制作及設(shè)備安裝調(diào)試　　模型制作包括水工建筑物模型、橋梁模型、河道地形等的制作及安裝。了解量水堰、尾門等控制設(shè)備的位置及安裝，水位、流速、波浪、壓力等量測儀器的檢驗和安裝，并注意這些儀器的參數(shù)是否需要重新率定?！　?.預(yù)備實驗及模型檢驗　　通過預(yù)備實驗，檢驗?zāi)Ｐ偷牧魉俜植?、局部流態(tài)、水面線、河床變形等是否符合實驗要求，必要時需做模型沙的起動流速、沉速等預(yù)備性實驗?！　?.確定實驗方案　　一個復(fù)雜的物理過程常常有幾個顯著的影響因素，這個物理過程的變化，又有可能是非線性的。所以，在確定實驗方案時，應(yīng)該以研究內(nèi)容為基礎(chǔ)，確定實驗中采用的流速、流量以及水深等實驗參數(shù)的范圍，進(jìn)行分組安排?！　∪绻麑嶒灠才诺煤侠?，實驗次數(shù)不多，就能得到滿意的結(jié)果；若實驗安排得不合理，實驗次數(shù)多，結(jié)果還往往不能令人滿意。實驗次數(shù)過多，既浪費大量的人力物力，有時還會由于時間拖得很長，使實驗條件發(fā)生變化而導(dǎo)致實驗失敗。因此如何合理安排實驗方案是值得研究的一個重要問題。一項科學(xué)合理的實驗安排應(yīng)該能做到以下三點：①實驗次數(shù)盡可能少；②實驗組數(shù)應(yīng)盡可能涵蓋物理規(guī)律的全過程；③便于分析和處理數(shù)據(jù)；④能得到滿意的結(jié)果。

編輯推薦

　　《工程流體力學(xué)實驗指導(dǎo)》可作為工程流體力學(xué)（水力學(xué)）課程的配套教材，也適用于單獨開設(shè)的工程流體力學(xué)實驗課，可根據(jù)不同專業(yè)的教學(xué)大綱選用相應(yīng)的實驗項目。

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