類比合成器

類比訊號利用物件的一些物理屬性來表達(dá)、傳遞訊息。例如，非液體氣壓表利用指標(biāo)螺旋位置來表達(dá)壓強(qiáng)訊息。在電學(xué)中，電壓是類比訊號最普遍的物理媒介，除此之外，頻率、電流和電荷也可以被用來表達(dá)類比訊號。

任何的訊息都可以用類比訊號來表達(dá)。這里的訊號常常指物理現(xiàn)象中被測量對變化的響應(yīng)，例如聲音、光、溫度、位移、壓強(qiáng)，這些物理量可以使用感測器測量。類比訊號中，不同的時(shí)間點(diǎn)位置的訊號值可以是連續(xù)變化的；而對於數(shù)位訊號，不同時(shí)間點(diǎn)的訊號值總是處於預(yù)先設(shè)定的離散點(diǎn)，因此如果物理量的真實(shí)值不能在這些預(yù)設(shè)值中被找到，那麼這時(shí)數(shù)位訊號就與真實(shí)值存在一定的偏差。

類比訊號的主要優(yōu)點(diǎn)是其精確的解析度，在理想情況下，它具有無窮大的解析度。與數(shù)位訊號相比，類比訊號的訊息密度更高。由於不存在量化誤差，它可以對自然界物理量的真實(shí)值進(jìn)行盡可能逼近的描述。

類比訊號的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)達(dá)到相同的效果，類比訊號處理比數(shù)位訊號處理更簡單。類比訊號的處理可以直接透過類比電路元件（例如運(yùn)算放大器等）實(shí)作，而數(shù)位訊號處理往往涉及復(fù)雜的演算法，甚至需要專門的數(shù)位訊號處理器。

分類

這三種傳遞過程有相同的傳遞機(jī)理，相同的數(shù)學(xué)表達(dá)形式。1874年O.雷諾首先指出熱量與動(dòng)量傳遞之間的類似性，并給出摩擦因子與傳熱分系數(shù)之間的定量關(guān)系。隨后L.普朗特于1910年、G.I.泰勒于1916年和T.卡門于1939年相繼對雷諾類比作了改進(jìn)。有的提出了新的類比關(guān)系，并推廣到動(dòng)量傳遞和質(zhì)量傳遞的類比。在類比關(guān)系的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)已知的一類傳遞規(guī)律，類推其他兩種傳遞的規(guī)律。常見的類比關(guān)系有以下四種：

雷諾類比

雷諾假定單位時(shí)間內(nèi)質(zhì)量為M的流體微團(tuán),從距壁面一定距離處向壁面運(yùn)動(dòng)，其流速由u降為零。以整個(gè)流場均為湍流的假設(shè)為基礎(chǔ)，認(rèn)為流體微團(tuán)直接將熱量帶到了壁面，而忽略了近壁處存在層流底層。

普朗特類比

普朗特考慮到壁面附近有層流底層，流體到達(dá)層流底層后，不再以對流方式而以熱傳導(dǎo)方式進(jìn)行傳熱。

卡門類比

卡門在前人的基礎(chǔ)上提出一個(gè)三層模型，他認(rèn)為，在湍流核心與層流底層之間還有一個(gè)過渡區(qū)。

柯爾本類比

A.P.柯爾本應(yīng)用管內(nèi)湍流傳熱的經(jīng)驗(yàn)式Nu=0.023Re0.8Pr1/3、范寧摩擦因子的經(jīng)驗(yàn)式f=0.046Re，上述其他三個(gè)類比應(yīng)用于傳質(zhì)時(shí),也有相對應(yīng)的關(guān)系式。在Hr=0.5～50的范圍內(nèi)j因子經(jīng)常用于關(guān)聯(lián)傳熱、傳質(zhì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)出現(xiàn)邊界層分離時(shí)，除了摩擦阻力外，還存在壓差阻力（流動(dòng)阻力），這時(shí)類比式不再適用，但jd和jh仍相等。