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1 测量和数据处理的基本知识1

1.1 测量系统1

1.2 测量方法2

1.3 测量误差2

1.3.1 绝对误差和相对误差2

1.3.2 误差的分类3

1.4 测量误差的计算方法和测量精度的判断标准4

1.4.1 平均误差4

1.4.2 均方误差4

1.4.3 随机误差的性质4

1.5 标准偏差的计算方法6

1.5.1 测量的最佳值6

1.5.2 标准法——贝塞尔公式6

1.5.3 最大残差法8

1.5.4 算术平均值的计算法9

1.6 测量结果的置信区间和置信概率9

1.7 等精度测量结果的数据处理10

1.7.1 有效数字的概念10

1.7.2 测量结果的数据处理11

1.8 仪器的性能指标14

1.9 测量数据的曲线绘制和拟合15

1.9.1 用科学计算软件绘制曲线15

1.9.2 拟合公式计算方法16

本章小结22

思考题22

参考文献22

2 温度测量技术23

2.1 温度和测温的基本概念23

2.2 各种温标23

2.2.1 经验温标23

2.2.2 理想气体温标24

2.2.3 热力学温标24

2.2.4 国际温标24

2.3 各种温标之间的变换公式25

2.4 接触式测温仪表的测温原理和应用26

2.4.1 玻璃管式温度计27

2.4.2 电阻温度计28

2.4.3 热电偶30

2.4.4 热电偶测量气体时测温误差的分析44

2.4.5 接触式测温技术48

2.5 非接触式测温52

2.5.1 红外热成像测温技术53

2.5.2 干涉测温技术69

2.6 光纤测温80

2.6.1 光纤辐射高温传感器测量原理81

2.6.2 非接触式光纤辐射高温传感器83

2.6.3 接触式光纤辐射高温传感器83

2.7 红外／热电偶二合一测温84

2.8 声学测温84

本章小结85

思考题85

参考文献85

3 压力和速度的测量89

3.1 概述89

3.2 压力传感器90

3.2.1 液柱式和机械式压力传感器90

3.2.2 电测式压力传感器92

3.2.3 光学式压力（压差）传感器94

3.2.4 气动式压力（压差）传感器94

3.3 流体压力和速度测量原理94

3.3.1 测压管测量原理94

3.3.2 各种一维测压管96

3.3.3 三维测压管100

3.4 可压缩性对测量气流速度的影响108

3.5 激光测速原理和方法110

3.5.1 激光多普勒测速111

3.5.2 激光双焦点测速131

本章小结138

思考题138

参考文献139

4 热物理性质的测量140

4.1 概述140

4.2 常用热物性参数的物理意义及其测量方法简介141

4.2.1 常用热物性参数的物理意义141

4.2.2 热物性测量方法的分类144

4.3 稳态法测量热导率147

4.3.1 概述147

4.3.2 纵向热流法及其热防护示例147

4.3.3 径向热流法151

4.3.4 直接电加热法153

4.4 非稳态法测量热导率和热扩散率155

4.4.1 非稳态测试法的分类155

4.4.2 闪光法（激光脉冲法）156

4.4.3 热线法（线热源法）和探针法162

4.4.4 常功率平面热源法165

4.4.5 正规工况法168

4.4.6 周期热流法170

4.4.7 准稳态法173

4.5 量热计法测质量定压热容177

4.5.1 量热计的分类177

4.5.2 质量定压热容测量方法分类180

4.5.3 绝热卡计加热法180

4.5.4 定常流量加热法182

4.5.5 差示扫描量热计法183

本章小结185

思考题185

参考文献186

5 相似理论和模化实验188

5.1 相似理论的产生和基本定理描述188

5.2 相似的基本概念190

5.2.1 几何相似190

5.2.2 物理量相似190

5.2.3 现象相似190

5.3 方程分析法191

5.4 量纲分析和π定理192

5.4.1 量纲的概念192

5.4.2 量纲分析法192

5.4.3 π定理194

5.5 模化实验197

5.5.1 模化法的概念197

5.5.2 近似模化法197

5.6 模化实验应用研究203

5.6.1 高炉出铁沟的水模化实验203

5.6.2 RH真空精炼过程的模拟实验研究206

5.6.3 高炉热风炉燃烧器冷态与热态模拟实验209

本章小结212

思考题212

参考文献212

6 表面传热系数和传热系数的测定214

6.1 概述214

6.2 表面传热系数的测定217

6.2.1 自然对流换热217

6.2.2 强制对流换热224

6.2.3 液体沸腾换热229

6.2.4 蒸汽凝结换热235

6.3 传热系数测定236

6.3.1 换热器传热系数的测定236

6.3.2 换热器单侧换热系数的测定240

6.4 场协同原理与强化传热技术243

6.4.1 流场和温度场的协同原理244

6.4.2 场协同角246

6.4.3 场协同数247

6.4.4 场协同原理的应用247

本章小结252

思考题253

参考文献254

7 气体的成分分析原理和方法256

7.1　仪器分析方法的分类256

7.2　电化学分析方法257

7.2.1 电化学方法的基本原理258

7.2.2 电化学方法的应用262

7.3　色谱分析技术265

7.3.1 色谱分析法的基本原理266

7.3.2　色谱分析法的应用271

7.4　质谱分析技术271

7.4.1 基本原理271

7.4.2 系统组成273

7.4.3　计算机控制与数据处理系统279

7.4.4 气相色谱-质谱联用分析技术281

7.5　红外光谱分析技术284

7.5.1　基本原理284

7.5.2　红外光谱仪的类型286

7.5.3　红外光谱气体分析器的组成288

7.5.4 气相色谱和红外光谱联用291

本章小结293

思考题294

参考文献294

8　流动显示技术295

8.1　概述295

8.2　流动显示方法298

8.2.1　基本显示方法298

8.2.2　流场的照明和记录301

8.2.3　流动图像的计算机显示303

8.3　添加外来物的流动显示技术304

8.3.1 添加外来物的类型和添加方法304

8.3.2　关于示踪粒子的应用特性309

8.3.3 流动方向和流动轮廓的显示315

8.3.4　速度剖面显示321

8.3.5　表面流动显示323

8.3.6　粒子跟踪测速技术327

8.3.7　粒子图像测速和数字粒子图像测速技术329

8.4　超声速流动显示339

8.5　振动管流的流动显示342

本章小结345

思考题346

参考文献346