(1)
- y方向上的溫度梯度
范圍。純金屬的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而減小，合金卻相反，但純金屬的導(dǎo)熱系數(shù)通常高于由其所組成的合金。本實驗中，小球材料的選取對實驗結(jié)果有重要影響。
(2)
并非物性常數(shù)，其取決于系統(tǒng)的物性因素，幾何因素和流動因素，通常由實驗來測定。本實驗測定的是小球在不同環(huán)境和流動狀態(tài)下的對流傳熱系數(shù)。
。物體在導(dǎo)熱介質(zhì)的加熱或冷卻過程中，導(dǎo)熱速率同時取決于物體內(nèi)部的導(dǎo)熱熱阻以及與環(huán)境間的外部對流熱阻。為了簡化，不少問題可以忽略兩者之一進(jìn)行處理。然而能否簡化，需要確定一個判據(jù)。通常定義無因次準(zhǔn)數(shù)畢奧數(shù)（Bi），即物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻與物體外部對流熱阻之比進(jìn)行判斷。
(3)
- 為特征尺寸，對于球體為R/3
，表明內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻<<外部對流熱阻，此時，可忽略內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻，可簡化為整個物體的溫度均勻一致，使溫度僅為時間的函數(shù)，即
。這種將系統(tǒng)簡化為具有均一性質(zhì)進(jìn)行處理的方法，稱為集總參數(shù)法。實驗表明，只要Bi<0.1，忽略內(nèi)部熱阻進(jìn)行計算，其誤差不大于5%，通常為工程計算所允許。
的小鋼球，置于溫度為恒定
的周圍環(huán)境中，若
，小球的瞬時溫度Ｔ，隨著時間ｔ的增加而減小。根據(jù)熱平衡原理，球體熱量隨時間的變化應(yīng)等于通過對流換熱向周圍環(huán)境的散熱速率。
(4)
(5)
(6)
(7)
，分析(6)式可知，當(dāng)物體與環(huán)境間的熱交換經(jīng)歷了四倍于時間常數(shù)的時間后，即：
，可得：
的變化已達(dá)98.2%，以后的變化僅剩1.8%，對工程計算來說，往后可近似作定常數(shù)處理。
代入式(6)整理得：
(8)
(9)
和
的值。
范圍，即高
數(shù)下，繞球換熱的經(jīng)驗式為：
(10)
。
數(shù)的物理含義是什么？
。
準(zhǔn)數(shù)，確定其值是否小于0.1。
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