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中国科学院研究生院权威支持(北京)　电 话：010-　传 真：010-2013年环保工程师考试基础知识资料指导(7)
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发表时间： 14:33:07 来源：互联网
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为了帮助广大考生系统的复习，全面的了解的相关重点，编辑部编辑特针对知识点进行讲解，希望对您参加本次考试有所帮助，并在此预祝您金榜提名！
刚体的分类
任意刚体两点连线保持方向不变，各点的位移，速度，加速度相同，可当作质点来处理。
如果刚体在运动过程中，两个坐标系的各坐标轴永远相互平行，这种运动称为平动。此时刚体上所有质点，都有相同的加速度。故刚体上任意一点的运动都可以代表整个刚体的运动，所以刚体平动时和质点的运动完全一样，其自由度为3，可取c点的三个坐标xyz为广义坐标，平动并不一定是直线运动，如图所示的钢体就是一种平动，这里每一个质点都作圆周运动，钢体运动就不再是一种平动，这里每个质点都作圆周运动。但刚体运动就不在是平动，因为在这种运动过程中，固定在刚体上的坐标轴并非始终保持和oxyz 的轴平行。
刚体上每点绕同一轴线做圆周运动，且转轴空间位置及转动方向保持不变。
如果刚体在运动过程中，至少有两个质点保持不动，那么将这两个质点的连线取为两个坐标系的一个公共坐标轴(z)轴，则刚体上各点都饶此轴作圆周运动，这种运动称为定轴转动。刚体再任一时刻的位置可用ox轴相对于ox.转过的角度&来确定，如图4.2所示，其自由度为1，&就是广义坐标。
平面平行运动
刚体的质心被限制在同一平面内，转轴可平动，但始终垂直于该平面且通过质心。
如果刚体在运动过程中，刚体中任意一点始终在平行于某一固定平面的平面内运动，则称为平面平行运动，简称平面运动，此时只须研究刚体中任一和固定平面平行的截面运动就够了。
刚体上各点都在以某一定点为球心的球面上运动。
流速是指气体或液体流质点在单位时间内所通过的距离。渠道和河道里的水流各点的流速是不相同的，靠近河(渠)底、河边处的流速较小，河中心近水面处的流速最大，为了计算简便，通常用横断面平均流速来表示该断面水流的速度。
质点流速是描述液体质点在某瞬时的运动方向和运动快慢的矢量。其方向与质点轨迹的切线方向一致。其大小为：单位为m/s,&Ds为液体质点在&Dt时间内流动的距离。水力学中常着眼于空间点来描述液体运动，通过某一空间点处的液体质点的速度即点流速u，一般为空间点位置r及时间t的矢量函数,即u=u(r,t)。紊流中,点流速随时间作不规则的变化，一般取某一段时间内的平均值即时均流速，以及瞬时流速与时均流速之差即脉动流速作为研究对象。
流速场和流线
各空间点流速的集合构成流速场。流线是流速场的几何表示。它是同一瞬间不同流体质点所组成的曲线，线上所有质点的流速矢量都和该曲线相切。同一瞬间通过流动空间各点的流线所构成的流线图给出该瞬间整个流动的清晰图象。若点流速不随时间而变化，则为恒定流;否则为非恒定流。非恒定流的流线和流线图随时间而变化。
元流和总流
处处垂直于流线的液流横断面称为过水断面。过水断面面积无限小的液流称为元流。由无数个元流所组成,过水断面面积有限的整个液流(如管流、明渠水流)称为总流。研究总流中断面平均流速的大小和方向沿流程变化的规律,是水力学中常用的总流分析法。断面平均流速的大小等于通过该断面的流量Q 除以断面面积A,即v=Q/A,方向垂直于过水断面。还可用断面流速分布图来表示过水断面上流速分布不均匀的情况。以管流为例,壁面上流速为零,由壁面到管轴,流速逐渐增大。紊流时由于横向混掺作用，流速分布远比层流时均匀。
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水力学与水文学实验指导书
导读：3.10.3实验要求，3.10.4实验设备，实验在一座宽为30cm，实验设备如图3-16所示，图3-16毕托管测速实验设备图3.10.5实验步骤，3.10.6实验数据记录，4.实验结束后，3.11明渠水跃实验，3.11.1实验目的，3.11.2实验原理，3.11.3实验设备，图3-18矩形明槽及其它设备图3.11.4实验步骤，4.实验完毕后关闭进水阀，清扫实验场地，3.11.5实验数据记录，31dmg?h，即211dmg?h=dmu222于是可得：图3-15毕托管测速原理图?h=12u。2g可见弯管与测压管的液面高差?h即表示水流中①点处的单位动能。若将关系式?h=12u改写为u=2g?h，则只要量测出毕托管中的测压管液面高差?h，2g即可按上式计算出①点的流速u值。3.10.3实验要求1.绘制中垂线的流速分布图(流速与水深的关系曲线)，并计算中垂线的平均流速。2.测出过水断面的平均流速。3.10.4实验设备实验在一座宽为30cm，高为60cm，底坡为零的玻璃水槽中进行。用橡皮管连接毕托管与压差计，以便测量压差。将毕托管固定在测针下端，测针可以上下移动，以便测量过水断面上沿水深不同点的流速。实验设备如图3-16所示。图3-16毕托管测速实验设备图3.10.5实验步骤1.熟悉设备、仪器，记录有关常数。2.将毕托管放在水槽中盛有水的铁盒内。3.排气：把通自来水的橡皮管与压差计的三通管相连，打开自来水开关，使水和空气经橡皮管、压差计至毕托管的管口喷出，直到无气泡出现为止。再把橡皮管与三通管脱开。在大气压力作用下，压差计的水面下降，待下降到便于读数的位置，用夹子夹住压差计三通管端，观察压差计中两玻璃管液面是否平齐，如果不平齐，35则应重新充水排气。4.打开水槽进水阀门，放水入水槽内，调节尾门开度，控制水槽中水深为20cm左右，待水深不变化时，将毕托管从盛水铁盒中取出。5.将毕托管移到拟测过水断面上，使管头小孔正对流向，就可开始施测。6.从槽底开始施测，依次上提，每隔2～3cm施测―点流速，共测7～10点，同时，记录每次的测针读数和压差计标尺读数。7.用三角堰测量流量.以便计算断面平均流速。3.10.6实验数据记录相关常数：过水断面面积＝测次1三角堰测流量（l/s）m2断面平均流速（m/s）毕托管测得流速（m/s）测压管高差（mm）3.10.7注意事项1.排气后毕托管头部切勿露出水面，以免空气进入。2.施测时，毕托管必须正对流向。3.毕托管每换一测点时，须等到压差计水面稳定后再读数。如压差计水面波动时，应读取时均值。4.实验结束后，将毕托管仍放进盛水铁盒内后，再关闭水槽进水阀门，以免下次使用时重新排气。5.用毕托管测较小流速时，应使用斜管压差计。3.10.8思考题1.使用毕托管测速之前，为什么要先排气？为什么测量过程中，毕托管头部不能露出水面？2.毕托管测速时，为什么探头必须正对水流方向？3.用毕托管测出的速度是瞬时流速、时均流速、脉动流速中的哪一种？为什么？3.11明渠水跃实验3.11.1实验目的361.观察水跃现象，了解水跃类型及其结构的基本特征。2.验证矩形平底渠道闸下出流水跃理论。3.观察不同弗劳德数Fr的水跃类型。3.11.2实验原理水流中任一点的断面单位能量Es和水跃函数θ(h)由以下公式给出：q2Es=h+2gh2γQ2θ(h)=+γhcAgA式中：h－流深度；q－单宽流量，q=Q；Q－总流量；bb－渠道的宽度；hc－断面形心处水深。对于闸下出流的水跃现象，应用断面单位能景和动量原理，如图3-17所示。图3-17水跃现象理论分析图在闸下的收缩断面发生水跃则共轭水深可用下式计算：θ(h1)=θ(h2)h2=h1hh(1+8Fr12?1)=1(1+8(c)3?1)22h1αq2式中：hc－临界水深，对于矩形渠道hc=3gFr1－断面（1）的弗劳德数，Fr1=37qgh13(h2?h1)3水跃区德水头损失为：?E=E1?E2=4h1h2损失功率为：N=γQ?E式中:?E－水头损失（m）；N－功率（W）。水跃长度德计算公式（经验公式）为?9.5(Fr1?1)h1Lj=??[8.4(Fr1?9)+76]h11.7<Fr<9.09.0<Fr<163.11.3实验设备1.带有能控制下游水深尾门装置物的矩形固定水槽；2.提供恒定流动并可改变流量的供水系统；3.闸门(或溢流坝)；4.测针或水位仪；5.量水堰；6.米尺。流程图见图3-18。图3-18矩形明槽及其它设备图3.11.4实验步骤1.熟悉设备及仪器。把闸门固定在一定开度，记录已知数据。2.打开进水阀门放入水槽一定流量，调节下游尾门，使水槽内依次产生远离式水跃、临界水跃及淹没水跃，记录临界状态下的流量(通过量水堰测定)、闸前水深h0，共轭水深h1、h2，水跃长度Lj。3.改变流量4次，重复步骤2。4.实验完毕后关闭进水阀，整理好仪器，清扫实验场地。3.11.5实验数据记录测次1流量（l/s）闸前水深（m）共轭水深1（m）共轭水深2（m）水跃长度（m）3843.11.6注意事项1．由于临界水跃现象很不稳定，特别是跃后水面波动较大，量测时应同时确定水跃的跃前、跃后断面的位置，并迅速量测。2.同一断面上水深会有不同的深度，实测水深时，一般沿水槽中心线测量数次取平均值。3.11.7思考题1.在一定流量下，调节尾门使水跃推前或移后，分析这种变动对水跃长度和水跃高度有何影响。2.当尾阀一定，改变流量时，跃长和共轭水深如何改变？为什么？3.试分析远离水跃、临界水跃与淹没水跃，哪种消能率高且冲刷距离短？3.12明渠非均匀流水面线演示实验3.12.1实验目的1.演示在不同底坡情况下矩形水槽中非均匀渐变流的几种主要水面曲线及其衔接形式。2.观察流态变换时的局部水力现象。3.12.2实验原理1.正常水深的计算(负坡和平坡无正常水深)作h0与K的关系曲线(见图7-7)。K为流量模数：K=CAR式中：C－谢才系数；A－过水断面面积；R－水力半径。由K=Q可在h0～K曲线上查h0。i式中：Q－通过过水槽的流量；i－槽的底坡：2.临界水深hc的计算αq2hc=3g39包含总结汇报、出国留学、农林牧渔、高中教育、表格模板、高等教育、计划方案、外语学习、初中教育、求职职场以及水力学与水文学实验指导书等内容。本文共10页
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流速测试技术现状与发展
扬州大学测速技术现状与展望试验流体力学流速测试技术现状与展望张丽萍（扬州大学 水利科学与工程学院，江苏 扬州 225009） 摘 要：目前流速测试技术在不断的发展，本文就目前的流速测量技术进行总结，对毕托管、热线（热膜） 、激光多普勒、粒子成像等测速技术从原理、特点、应用等方面展开叙述，通过对 各种仪器的分析及应用要求，提出测速技术的发展方向. 关键字：流速测试；毕托管；热线（热膜） ；激光多普勒；粒子成像；展望1．流速测试技术概述流速是指气体或液体流质点在单位时间内所通过的距离.质点流速是描述液体质点 在某瞬时的运动方向和运动快慢的矢量.其方向与质点轨迹的切线方向一致.紊流中点 流速随时间作不规则的变化，一般取某一段时间内的平均值即时均流速，以及瞬时流速 与时均流速之差即脉动流速作为研究对象.根据不同情况和要求，采用不同的方法和仪 器进行量测，常用的方法和仪器如下：毕托管、热线(热膜)风速计、激光多普勒测速仪、 粒子成像测速等，下面以上述四种仪器为例，介绍其测试原理、特点及应用等.2．流速测试技术仪器2．1．毕托管2．1．1．毕托管概述Fig.1图 1 毕托管流速计示意图[6] Pitot tube tachometer schematic diagram [six][1]早在 1732 年，法国工程师毕托(H.Pitot)为了测量水流的流速就发明了毕托管 .我第 1 页 共 8 页扬州大学测速技术现状与展望试验流体力学们所指的“毕托-静压管流速计”包括两部分：一部分是毕托管，另一部分是微差压计. 使用时，将毕托管插入所要测量的流场，然后将毕托管根部的两个输出接头用管与微差 压计连接，这样就可以从微差压计的指示来了.图 2-1 是这一测量系统的示意图.在毕托 管流速计中，毕托管的作用是将流速转变成差压，而微差压计是对差压进行检测. 2．1．2．毕托管的测速原理 设水流中某点 A 处的流速为 u，如将一根两端开口的直角弯管插入水流并使其下端 管口方向正对 A 点流速方向，则 A 点的流速由原来的 u 值变为零，而弯管中的液面将 比测压管中的液面升高Δh（测压管液面为未受毕托管干扰时 A 点的测压管液面） ，弯管 中液面的升高是由于水流的动能转化为势能所引起的.对于 A 点处质量为 dm，重量为 gdm 的微小水体，在弯管未插入前具有的动能是 0.5dmu2.当弯管插入水流后，A 点的流 速由原来的 u 值变为零，该微小水体的动能 0.5dmu2 全部转化为势能Δh dmg，即 0.5dmu2=gΔh dm 于是可得Δh=u2/(2g).将关系式Δh=u2/(2g)改写为 u= 2gΔh 则只要量测 出毕托管中的液面高差Δh，即可按上式计算出 A 点的流速值. 考虑到水流机械能在相互转化过程中存在能量损失， 毕托管对水流有干扰以及毕托 u=φ 2gΔh . 管与测压管的进口有一定距离等影响， 所以上式需加以修正， 即将上式写为： 其中：φ称为毕托管流速校正系数. 2．1．3．毕托管测速特点 毕托管这样一种古老的流速计，经长期应用，不断改进，已十分完善 .具有结构简 单，使用方便，坚实可靠、价格低廉等优点.而且，只要经过精心设计和制造，细心地 标定和修正，在一定的测速范围内，它还可以达到很高的测量精度.用毕托管测流速时， 仪器本身对流场会产生扰动，这是使用这种方法测流速的一个缺点 . 2．1．4．几种具有代表性的毕托管 （1）普朗特设计的毕托管[2] [6]它的特征是，头部为半圆球形，静压孔采用狭缝.普朗特曾对毕托管表面的压力分布进行过分析， 还建议用流体力学中均匀流与源的叠加作为 毕托管理论设计的基础 . （2）早期的NPL型标准毕托管[3] [2]这是英国1943颁布年的标准毕托管，它包括截锥[4]头形和半圆球头形两种.1973年英国颁布了新的标准，主要是将头形改为半椭球形 . （3）国际标准推荐约三种毕托管[5]在1977年颁布的国际标准ISO3966中，推荐了AMCA型、 三种毕托管： 修改椭球头NPL型和CET1AT型.它们的头部形状分别是半圆球、第 2 页 共 8 页扬州大学测速技术现状与展望[4]试验流体力学半椭球和截锥形.其中，修改椭球头NPL型毕托管与英国的新标准BS1042中所规定的完全相同.而AMCA型和CETIAT型的头形虽与早期的NPL标准毕托管相象，但静压孔的 位置和其它结构尺寸却有很大不同.2．2．热线(热膜)风速计(HWA)2．2．1．热线(热膜)风速计概述[12] 热线(热膜)风速计(HWA)发明于 20 世纪初，曾经推动了流体力学的发展和湍流研 究的进步.自从 1902 年英国人 Shakepear 提出初步方案并且进行实际测量和后来的 King 提出强迫对流换热模型从而推导出 King 公式， 热线风速仪伴随 20 世纪电子学的飞速发 展，迅速在流体力学研究中特别是湍流的测量中发挥主导作用. 2．2．2．热线(热膜)风速计测速原理Fig.2图 2 热线风速仪工作原理图[13] hot anemoscope work schematic diagram [thirteen]热线(热膜)风速计的工作原理是利用放置在流场中具有加热电流的细金属丝(直径 1μm-10μm)来测量风速的仪器.由于金属丝中通过了加热电流,因而当风速变化时,金属 丝的温度就随之而改变,从而产生了电信号的变化,这种变化和风速之间具有单调的一 一对应关系, 因此通过预先的校准过程, 测量该电信号的变化就可以得到实际流场的 速度大小.其原理如图 2-2 所示. 2．2．3．热线(热膜)风速计测速特点[7] 早期的热线（热膜）风速仪，由于其频率相应高、测量布置简单，在风洞和湍流研 究中有很多应用结果，不过由于热线（热膜）风速仪发展早期，存在试验前方波调试工 作繁琐，标定工作量大等原因，使其应用对应试验人员的经验有较高的要求，一直到北 京大学力学系的盛森芝教授的预相位原理的发展，TSI 公司采用其专利技术，才大大减 轻了试验人员的工作量.但是，其固有的接触式测量，影响流场、单点测量的确定，也第 3 页 共 8 页扬州大学测速技术现状与展望试验流体力学使得其在很多应用场合有很多局限性.其优点是:体积小；对流场干扰小；适用范围广； 频率响应高；灵敏度高；重复性好；价格相对低廉；故实用性较强. 2．2．4．热线(热膜)风速计展望[6] 综上所述，热线风速计是流速测量的-种重要工具，它历史悠久，资料丰富，便于 使用者参考和借鉴.但是它具有易脆性，容易引起污染和漂移，性能稳定性欠佳.圆柱形 热膜风速计在一定程度上克服了热线敏感元件凤速计的上述弱点， 而且无论在理论上和 实践上都已有了较为深入的了解，今后有可能在许多场合取代热线敏感元件.非圆柱形 热膜风速计具有很好的抗污染能力，结构上也比较坚固，但难于正确地说明它的动态响 应规律. 目前热线（热膜）风速计正在向更为复杂的流动中进军，其中包括超音速流动， 极 低速流动，三维边界层，加热流，多相流，非牛顿流等等.在这些流动领域中的流速测 量问题，常常没有多少前人经验可以借鉴，因而更需要使用者自己作出独立分析. 一个值得注意的动向是发展智能化热线（热膜）风速计.大家知道传统的热线（热 膜）风速计在操作上相当麻烦，使用效率比较低，精度也很难提高，特别是在多通道测 量中更是如此，而且信能价格比也较差.智能化使流速计具备了自动选择量程、自寻故 障、自动控制数据采集和通道转换、自动提取予存参数、自动进行数据处理等功能， 从 而大大提高了测量速度和精度.很明显它代表了测量仪器的发展方向.2．3．激光多普勒测速仪(LDV)2．3．1．激光多普勒测速仪概述[8]Fig.3图3 激光多普勒测速仪外观图[7] laser Doppler velometer outside view drawing [seven]利用光波的多普勒效应来测量流速的技术， 是继热线热膜测速技术之后流速测量技 术的又一重大进展.自从 1964 年 H Yeh 和 H Z Cummins 发明第一台激光多普勒流速计以 来，近二十年中，无论在原理、品件直至产品结构方面还是在激光流速计的应用方面，第 4 页 共 8 页扬州大学测速技术现状与展望试验流体力学都取得了丰富的成果.尽管这种测速术有它本身的缺点，但越来越多的人们在自己的科 研、实验中使用激光流速计，实践证明它的确比托管和热线风速计在不少地方具有优越 性.图 2-3 为激光多普勒测速仪外观图. 2．3．2．激光多普勒测速仪测速原理图 4 激光多普勒测速仪测速原理图 Fig.4 laser Doppler velometer schematic diagram激光测速的原理[10]大致是这样：激光束射向流动着的粒子，粒子发出的散射光的频率改变了，通过光电装置测出频率的变化，就测得了粒子的速度，也就是流动的速度. 其原理如图 2-4 所示. 设一束散射光与另一束参考光（或两束均为散射光，但散射方向不同）的频率分别 为 f s1 ，f s2 ，它们到达光探测器阴极表面的电场强度分别为： E1=E01COS（2πfs1t+φ1） E2=E02COS（2πfs2t+φ2） 式中：E01，E02分别为两束光在光阴极表面处的振幅；φ1，φ2分别为两束光的初始 相位. 两束光在光阴极表面混频，其合成的电场强度为： E=E1+E2=E01COS（2πfs1t+φ1）+E02COS（2πfs2t+φ2） 光强度与光的电场强度的平方成正比： I(t)=k(E1+E2)2=0.5k(E012+E022)+k E01E02COS[2π(fs1-fs2)t+φ] 式中：k为常数，φ为两束光初始相位差，φ=φ1?φ2，如两束光相干，则φ为常数.其 中，―第一项是直流分量，可用电容器隔去，第二项是交流分量，其中（fs1?fs2）正是 我们希望得到的多普勒频移. 多普勒频移与物体运动速度V的关系为：第 5 页 共 8 页扬州大学测速技术现状与展望试验流体力学V fs1?fs2=｜ [COS( Ki ,υ)- COS(Ks ,υ)]｜ λ 式中：Ki是激光的传播矢量，Ks是散射光传播矢量，υ是物体运动速度方向单位矢 量，V是物体运动速度. 2．3．3．激光多普勒测速仪测速特点[6] 由上述可知，激光测速的主要优点在于非接触测量、线性特性、较高的空间分辨率 和快速动态响应.采用近代光―电子学和微处理机技术的 LDV 系统， 可以较容易的实现 二维、三维等流动的测量，并获得各种复杂流动结构的定量信息.当然 LDV 也有它的局 限性，主要表现在对流体和试验设备的窗口有透明的要求.其次，为了得到高质量的多 普勒信号，往往需要(特别在气体中)在流体中人为地加入符合一定要求的粒子.此外， 由于光学仪器精度高，故有一定的防振要求. 2．3．4．激光多普勒测速仪展望[9] 在“激光多普勒测速在流体力学中的应用”国际讨论会上我们得知 LDV 正在向现场 实测的方向发展.值得注意的是数字数据处理技术已经广泛被采用.这次会议上所报告 的研究工作，几乎都使用了微处理机数据采集和处理系统，主要是因为微处理机的普遍 被应用.此外，大量的数据处理、计数型处理器的直接数字输出以及各种偏置的修正问 题，也从客观上对数字数据处理提出了迫切的要求.因此，要充分发挥 LDV 的作用，数 字数据处理系统是不可缺少的组成部分.2．4．粒子成像测速仪2．4．1．粒子成像测速仪概述 粒子成像测速（PIV）是在图像处理技术和阵列式计算机技术取得卓越进展的基础 上， 80 年代初提出的实现全流场流动显示和定量测试的新一代流动参数测试技术.目 于 前 PIV 技术已经发展成为测量二维平面速度场的较为成熟的工具. 2．4．2．粒子成像测速仪原理[11] PIV 技术的原理是在流场中撒入示踪粒子，并假设示踪粒子的运动准确代表了流体 的运动，应用脉冲光源照射流场中的一个平面，利用这些粒子对光的散射作用，用光学 方法记录下流场中粒子的位置，测量两次或多次曝光之间的粒子位移，由此就可以得到 速度矢量以及其它瞬时运动参量. 2．4．3．粒子成像测速仪特点[13] 粒子成像测速仪的优点是无接触测量速度矢量，可同时测量一个面上的速度场； 测第 6 页 共 8 页扬州大学测速技术现状与展望试验流体力学量精度高，片光源面上速度精度可达 0.1%，穿过片光源面的方向可达 0.2%；测速范围 0～1000m/s； 原理简单， 受外界影响小； 应用面广， 可以用于微尺度流动测量(μm 量级)， 也可用于风、水洞的多相流测量；系统响应频率可达 10kHz，大大提高了 PIV 系统观测 流场时序变化的能力；可同时观察流动的速度场、温度场和浓度场.不足之处在于对实 验流场的透光性要求较高； 仪器价格昂贵， 测量成本较高； 示踪颗粒要求尽量均匀分布， 颗粒播撒要求较高. 2．4．4．粒子成像测速仪展望[11] 随着计算机技术和图像处理技术的发展以及计算机及其接口技术的进一步发展， PIV 技术不仅能测试流场的瞬时流动特性，还可以完成与时间相关的流动特性（如时均 流速、湍流度、雷诺效力等）的测试.这样，PIV 技术可以集流场的时间和空间的相关 统计量分析为一体，这对现代流体力学研究的发展无疑产生深远的影响. 要发展 PIV 技术，也需要发展与其相关的其它先进技术，如：高能固态激光、光导 纤维、图像（帧）加强器、以及显示技术和软件.当今的 PIV 系统是由用户发展起来的， 这个系统的组成部分，都是用户根据实际应用的需要而组合配置的.实际上由于 PIV 技 术的应用面很广，难以找到一种通用的系统，所以 PIV 商业化发展的起步应当是，一方 面提供 PIV 记录和处理的一些更具通用性的光学和机械系统， 另一方面推出商业化成像 处理软件.在不久的将来，PIV 技术的商业化必定可以实现.3．总结理想的流速测量仪器是测量仪器对流场的影响尽可能的小；测量流速范围较宽， 测 量空间分辨力较高；动态响应好，频响范围宽；能够在复杂环境参数(如温度、介质浓 度)变化情况下准确分离出速度参量；能够实现三维速度分离，良好解决速度方向性问 题；使用方便，易于调整，使用常规成熟的仪器组合.凡是可能采用流动显示的实验环 境，应该尽可能先显示流场概貌；大型流场、不透光流场，无法播撒粒子的流场使用 HWA；水中的 HWA 测量准确性较差，由于水的惯性较大，探针不易固定，一般若要准 确测量则采用 LDV.如果对脉动速度的测量有较高的要求，应采用 HWA 或 LDV；如果 对信号的连续性要求较高，只能采用 HWA；复杂环境流场(如狭窄、污染、高温、结构 变化剧烈)的测量应首先考虑 LDV.每种仪器都有它自己的特点和适用范围，目前还没有 可以用在任何场合的万能仪器.这就需要对每种仪器的特色作以全面分析比较， “择 以便 优录用”一种最合适的仪器.目前的流速测量仪器正向智能化和数字化发展.第 7 页 共 8 页扬州大学测速技术现状与展望试验流体力学参考文献：[1] Pitot，H.，Description of a machine for the measurement of velocity of flowing water(Frech)，Mem. acad.Sci. (1732) ,172 [2] Prandtl, L., Tietjens, O.G., Applied Hydro-and Aeromechanics，Dover publications Inc. ,New York ,(1934) ,229. [3] Ower,E.,Pankhurst,R.C.,The measurement of air flow ,Pergamon Press, Oxford,(1977). [4] BS1042: Part 2A :1973 ,British standard methods for the measurement of fluid flow in pipes ,part 2, Pitot tubes. [5] IS03966 ,Measurement of fluid flow in closed conduits-Velocity area method using Pitot static tubes, (1977). [6] 盛森芝，沈 熊，舒 玮，流速测量技术[M]， 北京: 北京大学出版社,1987.[7] 付庭煌，日新月异的流体力学测量手段[J]，航空动力学报，2008,07. [8] 单雪雄，激光多普勒测速技术讲座[J]，上海力学，1986,03. [9] 沈 熊，激光多普勒测速技术应用的新进展[J]，力学与实践，1983,04.[10] 王素红，激光多普勒测速技术[J]， [11] 吴飞雪，吴小林，董守平等，粒子成像测速技术研究进展[J]，石油大学学报（自然科学版） ， 1996,03. 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自动检测技术及应用(选择题答案)_工学_高等教育_教育专区。传感器与检测技术 ...累积流量,单位为 kg 9)管道中流体的流速越快,压力就越___B___。 A. 大...
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