水力模型实验论文参考文献

许多涉及液流的工程问题，需要进行模型试验。某些大型水工构筑物必须经过模型试验。在实验室内，按所规划的实物根据相应的模型律，以缩小的比例制成模型进行模拟实验，就实物在运转中可能遇到的各种因素，对不同设计方案的模型所产生的影响加以观测，从而了解各种影响因素在定性上或定量上的作用，以供方案选择、工程决策或问题判明作参考。模型液流和原型水流（即实物水流）之间应当满足力学相似。力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似。①几何相似是原型水流和模型液流相应长度成比例，相应角度相等。②运动相似是在几何相似的基础上，原型和模型的相应点上(如果为非恒流需加上相应时间上)的流速方向相同，大小成同一比例。③动力相似要求作用在原型和模型上相应力成比例。作用在液体上的力有重力、压力、粘性力、表面张力等，使这些外力的合力和水流惯性力处于平衡状态。设计一个模型由于技术上的限制，不可能同时把所有的外力都考虑，因而只能考虑主要的作用力。①当决定液体流动状态的主要作用力为重力时，要求原型和模型的惯性力和重力之比相等，即原型和模型的弗劳德数相等。明渠流和波浪运动的主要作用力是重力，模型设计遵循弗劳德模型律。②当决定液流运动状态的主要作用力为粘性力时，要求原型和模型的惯性力和粘性力之比相等，即原型和模型的雷诺数相等。管流和潜体绕流，主要作用力是粘性阻力，模型设计遵循雷诺模型律。但是当雷诺数相当大时，惯性阻力占绝对优势，水流进入自动模型区，则只要达到几何相似，不必遵循雷诺模型律，即能实现力学相似。有了速度比例，结合长度比例和密度比例，即可求出任意参变量（例如力、压强、流量等）的比例，将实验结果换算为原型参变量。