对流散热和强迫对流散热的混合作用

　　模拟轨道上密闭舱内气体对流散热时，消除自然对流的影响非常重要。自然对流和强迫对流同时存在会影响模拟对流散热的真实性。需要有一判据来判断两种对流的影响到了怎样一个程度，什么时候可以忽略自然对流的等人在对比纯受迫对流换热和纯自然对流换热的效应时，得出了一个定性的判据。利用该判据可以确定，在什么情况下强迫流动换热或者自然对流换热占主导地位；又在什么情况下，两者必须同时考虑。描述自然对流和强迫对流强弱的定性判据是从有纯自然对流的准则方程和纯强迫对流的准则方程的比较得到的。主要特点是比较表征自然对流强弱的格拉肖夫数Gr和表征强迫对流强弱的雷诺数Re的大小。在两种对流方式都存在的混合换热过程中，强迫对流和自然对流同时存在而有相同的换热效应时，≈1.当强迫对流占主导地位时，<1.如自由对流占优势，则常认为10≥≥0.1，必须同时考虑两种对流的影响而作为混合换热过程计算。

　　对于密度随温度变化的一般流体，在地球重力场中发生的任何强迫对流流动中，浮力总是存在的。因此，需要知道在什么情况下可以忽略自然对流，而在什么情况下必须加以考虑，由于影响因素很多，使这样的研究很困难。根据判据可知，当强迫对流占主导地位时，在温度和舱内尺寸以及气体都确定的情况下，Gr是气体压强P和重力加速度的函数。所以要使得<1，一般可以采用降低气体压强和提高气体流速的办法达到模拟轨道上密闭舱内强迫对流的目的。因此，在实际进行模拟实验时，通过降低气体压强获得低气压的真空环境减小自然对流的强度，减弱自然对流对强迫对流的干扰，从而提高模拟轨道上强迫对流散热的准确性。轨道上对流散热是纯强迫对流散热，而地面上对流散热是自然对流散热和强迫对流散热的混合作用。为了使模拟实验做得更准确，要采取减小自然对流散热的办法，但是，必须给出模拟散热中气体压强和其所对应的微重力水平的关系。