以光纖雷射杜普勒測速儀量測淺水明渠流之水力特性

Abstract

本實驗藉著最新發展的光纖雷射杜普勒測速儀(Fiber-optic Laser Doppler Velocimetry,簡稱FLDV) ，針對二維、完全發展光滑渠床之淺水明渠流，進行速度流 場之量測。實驗之量測水深介於4mm 與10mm之間，量測坡度為0.1%及0.3%，福祿數皆 小於1.0 ，為亞臨界流(subcritical flow)，而雷諾數介於276與3331 間，流場包括 層流邊界層、漸變段及紊流邊界層。本研究根據量測資料分析處理，求得平均速度剖 面、二維紊流強度分佈等水力特性，並與壁定理(law of the wall) 、速度欠損律 (velocity defect law) 等比較。此外，關於對數速度分佈馮卡曼常數(von Karman constant) 與積分常數(integral constant) 在淺水明渠流中之變化，本文亦進行探 討。本實驗深入量測至黏性次層(viscous sublayer)內，並研析其中之紊流結構。