本文通过建立风道、有石英玻璃盖板的封闭矩形腔体实验装置,对有环境风条件下矩形腔体内外耦合的热损失特性进行了实验研究,即在环境风条件下采用加热薄膜对腔体底板进行电加热的方式,考察有无肋片、热流梯度参数k、矩形腔体倾角α、风向角β、环境风速V以及热流密度q等因素,对矩形腔体内部以及石英玻璃盖板外表面的复合换热系数h_in和h_ex、矩形腔体内部平均热损失努塞尔特数Nu_im和腔体外部平均热损失努塞尔特数Nu_em的变化规律。本实验所得结论如下所示:相较于无肋片矩形腔体,有肋片矩形腔体的底板处于同一沿程下的各点温度差异较小,表明肋片的存在会使矩形腔体底板的温度分布更加均匀。随着环境风速的增大,h_ex会比h_in大得多,表明环境风对石英玻璃盖板外表面的换热影响更大,此外,肋片的出现也会显著地改变h_ex和h_in的变化趋势。当热流密度较大时,有肋片与无肋片矩形腔体Nu_im随着倾角的增大呈一定规律变化,其极值都出现在矩形腔体倾角为45°附近,而热流密度较小时,两种矩形腔体Nu_em随着倾角的变化不明显。在热流梯度参数k=0时,矩形腔体倾角α和风向角β对有肋片和无肋片矩形腔体内部和外部的传热影响趋势是不同的,且环境风速比较大时,肋片的出现对Nu_im和Nu_em的影响更加剧烈。除了个别情况,Nu_im都会随环境风速的增大而呈上下波动变化,表明环境风速显著地影响内部的传热,而Nu_em与环境风速近似成正比变化。在正面风时,Nu_im和Nu_em随热流密度的增大呈特定规律变化,而背面风时,Nu_im随q的增大会出现上下波动趋势,且有肋片矩形腔体的波动更加剧烈,表明此时肋片对内部的影响愈加显著。对于有或无肋片的矩形腔体,Nu_em受热流梯度参数的影响均较小,而Nu_im在正面风时会出现较小的波动。此外,本文计算了所有实验数据的不确定度,提高了实验的可靠性。同时,对所得数据进行回归分析,得到了在有肋片与无肋片条件下,矩形腔体内部平均热损失努塞尔特数Nu_im和外部平均热损失努塞尔特数Nu_em关于倾角、风向角、环境风速、热流密度等因素的实验关联式;并进行了回归分析的验证,偏差较小,可用于实际工程应用中。