第一章 流体力学实验研究的理论基础 1
§1-1流体力学实验研究的中心问题和基本任务 1
一、流体力学研究方法及其相互关系 1
二、流体力学实验研究的中心问题和基本任务 2
§1-2流动的力学相似 3
一、几何相似 3
二、运动相似 4
三、动力相似 4
§1-3模型相似准则 5
一、重力相似准则 6
二、阻力相似准则 7
三、压力相似准则 11
四、弹性力相似准则 11
五、时间相似准则 13
§1-4量纲分析和π定理的应用 14
一、量纲和量纲和谐的概念 14
二、量纲分析方法的应用 15
三、π定理的应用 17
§1-5相似理论的应用 22
一、相似理论的基本定理 22
二、模型实验的主要步骤 23
习题 26
参考书目 27
第二章 测量误差估计和实验结果处理 29
§2-1测量误差的基本概念 29
一、测量的作用和分类 29
二、误差的基本概念 29
三、测量误差及其主要来源 30
四、误差的性质及其分类 31
五、测量仪表的一般知识 31
§2-2随机误差的估计 34
一、随机误差的特点 34
二、随机误差的正态分布 34
三、最小二乘法原理与算术平均值的意义 37
四、随机误差的表示方法 38
五、测量结果的置信度及表示方法 42
§2-3粗差的判别及剔除 44
一、处理可疑测量值的基本原则 44
二、粗差剔除准则 44
§2-4系统误差的消除 47
一、系统误差的特点及处理方法 47
二、消除或减弱系统误差的典型测量技术和方法 47
三、系统误差的消除准则 50
四、系统误差的发现与检验 51
§2-5间接测量误差的估计 53
一、间接测量误差的基本问题 53
二、误差传递的一般法则 53
三、误差分配方法 56
四、测量最有利条件的确定 57
§2-6实验结果的数据处理 59
一、有效数字的处理 59
二、等精度测量结果的数据处理 60
三、实验曲线的绘制和修匀 62
四、经验公式的确定 66
习题 70
参考书目 71
第三章 流动显示 72
§3-1概述 72
§3-2水流显示方法 72
一、着色法 72
二、悬浮物法 73
三、氢气泡法 74
四、漂浮物法 74
§3-3低速气流显示方法 75
一、丝线法 75
二、萤光微丝法 76
三、吹动法 77
四、烟流法 77
§3-4高速流场光学显示方法 78
一、光线通过流场后的偏折 79
二、阴影法 80
三、纹影法 82
四、干涉法 86
§3-5高速风洞常用纹影仪的调整使用 87
一、透镜式会聚光系统小型纹影仪 87
二、双反射镜平行光系统分离式纹影仪 89
三、单反射镜会聚光重合式纹影仪 91
§3-6高速摄影在流动显示中的应用 92
一、高速摄影及其应用 92
二、高速摄影基本方法 93
三、高速纹影摄影及其应用 96
参考书目 96
第四章 运动流体中压力测量与应用 97
§4-1压力测量的一般知识 97
§4-2液柱式压力计和精密压力计 99
一、U形管压力计 99
二、单管压力计和水银气压计 101
三、斜管压力计和微压计 102
四、多管压力计的原理与设计 105
§4-3流道壁面静压的测量与应用 107
一、测量流体静压的原理 107
二、壁面静压的测量 108
三、静压孔的应用 109
§4-4运动流体中压力的测量 111
一、测量流体压力的基本原理 111
二、总压的测量 112
三、静压的测量 115
§4-5气流速度和方向的测量 117
一、气流速度和M数的测量 117
二、测量空间流动参数的基本原理 121
三、三孔圆柱形探针原理 122
四、五孔球形探针原理 124
§4-6流速（压力）法测量流量 126
一、测量流量的方法和仪表 126
二、毕托管流速法测流量 126
三、笛形管流速法测流量 129
四、用水测速管测流量 129
§4-7压力扫描装置和巡检系统 130
一、压力扫描阀测量装置 130
二、数字编码压力传感器和压力巡回检测仪 131
三、超声波多管压力计 133
参考书目 135
第五章 风洞实验 136
§5-1风洞的功用与特点 136
§5-2低速风洞 137
一、收缩段 137
二、实验段 139
三、扩散段 140
四、导流片 141
五、蜂窝器与阻尼网 141
六、回流段 142
七、动力系统 142
八、坐标架 142
§5-3超音速风洞 142
一、超音速风洞的分类 142
二、超音速风洞的组成部分及其功用 143
§5-4特殊风洞（专用风洞） 145
一、二元风洞 145
二、低紊流度风洞 145
三、校正风洞 145
四、烟风洞 145
五、激波管和激波管风洞 145
§5-5低速风洞实验 145
一、低速风洞实验的种类 145
二、实验的准备工作 146
三、气动载荷的测量方法 148
四、低速风洞的其它试验 155
§5-6风洞的干扰及其实验数据的修正 156
一、实验段气流特性的影响 156
二、模型支架的干扰 158
三、风洞壁的干扰 159
参考书目 159
第六章 水电比拟实验和计算机实验 160
§6-1水电比拟的基本原理 160
一、电场和流场基本方程的相似性和模拟条件 160
二、电拟装置和测量电路 162
三、几种简单流动的电模拟 164
§6-2任意翼型绕流的电模拟 167
一、任意翼型绕流的直接模拟 167
二、翼型绕流的转化计算 169
三、任意翼型绕流的间接模拟 173
§6-3平面叶栅绕流的电模拟 175
一、平面叶栅无环量绕流的电模拟和转化计算 175
二、平面叶栅有环量绕流的电模拟 178
§6-4低速机翼升力面理论的电模拟 179
一、电模拟的基本原理 179
二、机翼电模型的制作和实验方法 181
§6-5物体在流体中变速运动的电模拟 183
一、物体在无界流体中变速平移运动的电模拟 183
二、物体在流体中变速平移运动时附加质量的测定 185
§6-6计算机实验 188
一、数值模拟和计算机实验的基本概念 188
二、计算机实验简介 190
参考书目 191
第七章 动态测量与流体机械有关测试技术 192
§7-1旋转流道中测量流动参数的方法 192
一、测压法的基本原理 192
二、在旋转流道中测量流动参数的压力感受器 193
三、测压密封器的结构 194
四、离心力对压力测量值的影响 195
五、电测法的基本原理 196
§7-2涡轮机转速的测量 197
一、机械式转速表的工作原理 197
二、电气式转速表的工作原理 198
§7-3动态压力的测量 201
一、动态压力的测量原理 201
二、压力传感器的基本特性 202
三、电阻应变式压力传感器及其测量电路 204
四、电容式压力传感器及其测量电路 209
五、压电式压力传感器及其测量电路 212
六、动态压力的校准 215
§7-4脉动速度的测量 222
一、气流速度的测量与热线风速仪的工作原理 222
二、热线风速仪的基本电路和特性 225
三、热线风速仪的校准 226
参考书目 228
第八章 激光多普勒测速技术 229
§8-1激光多普勒测速的特点 229
§8-2激光多普勒测速的基本原理 230
一、光学多普勒效应 230
二、光的混频 233
三、干涉条纹效应 234
§8-3激光多普勒测速仪的光路 235
一、光路的分类 235
二、光学发射头 237
三、光学收集头 239
四、光检测器 240
§8-4激光多普勒测速的信号处理方法 242
一、频谱分析法 244
二、频率跟踪法 244
三、频率计数法 248
§8-5激光多普勒测速技术的应用 249
一、管道内水流和平板附面层试验 249
二、紊流参数的测量 252
参考书目 253
附录 254
表Ⅰ 流体力学中常见物理量的单位和量纲表 254
表Ⅱ 误差函数表 255
表Ⅲ 流体的粘性系数表 257
表Ⅳ 气体动力函数表 258