本文采用实验方法测量了水平热对流系统中冷热板上方的局部热耗散率,实验中使用特制的由四个完全相同的热敏电阻组成的温度梯度探头,测量装满水的对流腔体内的无量纲热耗散率εN(r),测量获得水平热对流系统冷热板上方在不同Ra数以及不同垂直空间位置的局部热耗散率。本实验使用由四个直径为0.36 mm的热敏电阻组成的温度梯度探头,四个热敏电阻按直角坐标排布。实验选用的水平对流发生装置是一个尺寸比为长(L):宽(W):高(H)=10:1:1的长方体对流腔体,其长度、宽度和高度分别是500 mm、50 mm和50 mm。为保证系统与环境间没有热传递,对流装置外部由保温材料包裹,外部绝热放置于恒温箱内,并保持恒温箱内的环境温度恒定。实验系统参数可通过调整冷热板的温度来改变,本实验中普朗特数Pr基本维持恒定,约为4.8,瑞利数Ra的范围为2×1010～2×1011。根据GL理论,热耗散率包含两个部分,一项是平均热耗散率εm(r),主要受平均温度梯度的影响;另一项是脉动热耗散率εf(r),主要来自于从热边界层内产生的热羽流的拟序结构。本文实验发现,在所研究的Ra数范围内,无量纲局部热耗散率εN(r)主要集中于冷热板上方的温度边界层内部以及流场中靠近温度边界层的区域。与由热羽流对热耗散的贡献相比,平均温度梯度对热耗散的贡献起主导作用。实验测量获得热板上方不同Ra数下的热耗散率,通过实验测量数据可分析得到热板上方热耗散率与Ra数的幂指数关系,而冷板上方的热耗散率空间分布在不同Ra数下的测量结果重合度比较高,结合理论模型,可推导得到冷板上方热耗散率与Ra数的幂指数关系。此外,本文还分析了测量所得到的温度数据、热耗散率数据的时间序列、概率密度函数等。本文实验提供了水平热对流系统中热耗散场的实验测量数据及其相关物理理论。