对于大型工程（如水利工程）或装备（如飞机），为了早期对某些重要参数进行验证和节约成本，还可使用模型试验进行验证。模型试验是使用模型代替实物的试验。试验用的模型，非一般意义上的模型，而是指将某种物理现象的几何尺寸、时间、力、速度、加速度等，按与实物之间的一定规律缩小或放大，来进行试验的装置。它与不满足这些条件的模型（如玩具）的科学意义大不一样。一般将这种模型称为相似模型。在用相似模型所作的试验中，必须能够再现原有现象的本质，也就是说用比较容易、比较迅速、比较方便的方法，再现实际发生的现象。所谓相似，人们常以为是几何相似（如长度、宽度和高度相似），然而在相似模型中，所有的物理量（如时间、力、密度、粘性等）都必须相似，以及运动相似和动力相似。
模型试验作为设计开发和设计验证的一种手段，已越来越广泛地应用于工程项目的设计研究中。这是因为模型试验不仅形象直观，而且由于模型与实物相比要小得多，这样不仅节省能源，还可以降低所设计研究物体的制作和更改成本。特别是当有些理论还不能解决所有的问题必须用试验予以补充时，模型试验更具有独特的、无可替代的作用，如航空、汽车等行业外形设计所需的风洞试验、水利工程的水工模型试验等。
模型试验的理论基础是相似理论和量纲分析，参见4.8.2节。下面以船模为例，简要说明模型试验的一般程序：
现象的物理解释：船的推进阻力由三部分组成：水对船的移动粘性阻力；波阻力；对船露出水面部分的阻力。第一和第二部分阻力与水的惯性、粘性及重力有关，第三部分阻力，即空气阻力，当船速较低时，可以忽略不计。
1）支配现象的物理法则。根据物理学原理及公式可以建立惯性力、粘性力和重力的关系式。
2）相似准则。根据相似理论和量纲分析，可以建立船模型的相似准则。根据相似准则，如果在模型试验中使用与原型相同的水（速度相同），则应长度相同。这就得出了模型试验不可能实现的结论。如果在模型试验中使用别的流体，那么运动粘度就应与长度的3/2次幂成正比。有了运动粘度等参数，便可运用流体力学公式计算出粘性阻力，再根据物理公式就可计算出惯性力和粘性力。(www.xing528.com)
3）相似准则的放宽。实际上在模型使用中，往往不可能使两个形状相似而尺寸不同（即模型和实物原型）的所有无量纲数（相似判据）都能满足。此时，应抓住其中起主要作用的参数，即利用相似准则放宽的规则。就本例而言，只要仔细观察这个现象就会发现，粘性的影响仅限于最靠近船体的地方，而与水的上下运动有关的重力影响则仅限于水离开船体时。这样就可使计算大为简化。
4）试验。通过船模试验求得模型的总阻力，从而依据相似准则可求出实船的总阻力。模型试验已获得广泛的应用，表13-1列示了模型试验的应用实例。
表13-1 模型试验的应用实例
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