阻力测量：测量模型在流动中所受到的总阻力，是评估船舶、水下航行器等推进性能与能耗的基础。
升力测量：测量垂直于来流方向的流体动力分量，对于机翼、舵、稳定鳍等部件的设计至关重要。
力矩测量：测量模型绕特定轴（如俯仰、偏航、滚转）的旋转力矩，用于分析物体的运动稳定性。
表面压力分布：通过模型表面布置的测压孔，获取其压力场分布，用于分析载荷和流态。
空化初生观测：观察和记录模型表面空化气泡开始产生的临界条件，对推进器、水翼设计极为重要。
尾流场测量：对模型后方尾流区域的流速、流向、涡结构等进行测量，以评估能量损失和干扰。
流线可视化：通过染色、氢气泡等方法显示模型周围的流动路径，直观观察分离、旋涡等流动现象。
运动响应测试：研究模型在受控或强迫运动（如振荡、回转）下的流体动力响应特性。
噪声预估测量：利用水听器等设备测量模型（特别是推进器）在流动中产生的流体噪声。
通气特性研究：研究向模型特定区域（如空化区域）通入气体后对流体动力和空化特性的影响。
船舶与海洋结构物：包括各类船型、半潜平台、立柱、浮式生产储卸油装置等的流体动力性能。
水下航行器：涵盖潜艇、鱼雷、自主水下航行器、潜航器外壳的阻力、操纵性及噪声特性。
推进系统：螺旋桨、泵喷推进器、吊舱推进器、舵、舵桨等在均匀流与非均匀流中的性能。
海洋能装置：潮流能水轮机、波浪能转换装置的叶片水动力性能及俘获效率评估。
水翼与舵翼：各类剖面形状的水翼、舵、稳定鳍在亚空化与空化状态下的升阻力特性。
桥梁墩柱与基础：研究不同截面形状的桥墩、海洋平台桩柱在流水作用下的绕流与涡激振动。
水利工程构件：如水闸门、溢洪道、消力墩等的水力特性与空蚀风险研究。
体育运动器材：赛艇、皮划艇、游泳运动员姿态或泳衣的减阻性能优化研究。
生物仿生模型：模仿鱼类、企鹅等水生生物体型的减阻与高效推进机理研究。
基础流体力学现象：如边界层转换、分离流、卡门涡街、湍流结构等基础研究的模型实验。
天平测力法：使用多分力应变天平直接测量作用在模型上的流体动力和力矩，是最核心的定量方法。
压力传感器扫描法：通过电子压力扫描阀快速轮流读取模型表面数十至数百个测压点的压力值。
粒子图像测速法：向流场投放示踪粒子，用激光片光源照明并用相机拍摄，通过互相关算法获取全场速度矢量。
激光多普勒测速法：利用多普勒频移原理，测量流场中特定点的瞬时速度，空间分辨率高，属于单点测量。
染色液可视化法：从模型表面特定位置释放染色液，通过摄像记录流动轨迹，用于定性观察流态。
氢气泡时间线法：在水中通电产生氢气泡线作为流动标记，用于显示截面内的流速分布和流动结构。
高速摄像观测法：使用高速摄像机记录快速变化的流动现象，如空泡的生成、发展和溃灭过程。
声学测量法：布设水听器阵列，测量空化噪声或流动噪声的声压级和频谱特性。
动态运动模拟法：通过机械驱动机构使模型进行规定的振荡或回转运动，测量非定常流体动力。
油流显示法：在模型表面涂抹油膜与颜料的混合物，通过油膜在剪切力作用下的图案显示表面流线。
循环水洞：提供稳定、可控、水质均匀的流动环境，是进行缩比模型实验的核心基础设施。
多分力应变天平：精密安装在模型内部，用于高精度测量三个方向的力与三个方向的力矩。
电子压力扫描阀：可快速、同步采集多路压力信号，是实现模型表面压力分布测量的关键设备。
粒子图像测速系统：主要由激光器、片光光学元件、同步控制器和高分辨率数字相机组成，用于全场流速测量。
激光多普勒测速仪：包含激光发射器、接收光路、光电转换器和信号处理器，用于单点高精度测速。
高速摄像系统：具备高帧率、高分辨率及良好微光性能，用于捕捉瞬态流场结构变化。
水听器及其阵列：用于水下声学测量，可定位声源并分析噪声频谱，评估空化与噪声特性。
数据采集系统：集成多通道模数转换器，负责实时采集、存储来自天平、传感器等的电信号。
模型运动驱动机构：如平面运动机构、振荡驱动装置，用于实现模型的强迫运动，进行动态试验。
流场显示与照明系统：包括染色剂注入装置、氢气泡发生器、高强度LED或激光片光源等，用于流动可视化。
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