对一个多变量影响的工程问题进行实验，为研究过程的规律，用实验测定，即依次固定其他变量，改变某一个变量测定目标值。如果变量数为m个，每个变量改变条件数为n次，按这种方法规划实验，所需实验次数为nm次。依这种方法组织实验，所需实验数目非常大，难以实现。所以，实验需要在一定理论指导下进行，以减少工作量，并使得到的结果具有一定的普遍性。
因次分析法是化学工程实验研究广泛使用的一种方法。在流体力学和传热过程的问题研究中，出现了许多影响这些过程的变量，如设备的几何条件、流体流动条件、流体的物性变化等。利用直接实验法测定，将使研究工作变得困难，因为改变许多变量来做实验，这几乎是不可能的，而且实验结果也难以普遍使用。利用因次分析方法，可以大大减少工作量。
因次分析法，所依据的基本原则是物理方程的因次一致性。将多变量函数整理为简单的无因次数群的函数，然后通过实验归纳整理出准数关系式，从而大大减少实验工作量，同时也容易将实验结果应用到工程计算和设计中。
因次分析法的具体步骤是：
①找出影响过程的独立变量。
②确定独立变量所涉及的基本因次。
③构造变量和自变量间的函数式，通常以指数方程的形式表示。
④用基本因次表示所有独立变量的因次，并写出各独立变量的因次式。
⑤依据物理方程的因次一致性和π定理得出准数方程。
⑥通过实验归纳总结准数方程的具体函数式。
例如，流体在管内流动的阻力和摩擦系数λ的计算研究，是利用因次分析方法和实验解决的。由实验可知，影响流体在管内流动阻力的因素有：管径d、管长l、流速u、流体的物性密度ρ和黏度μ及管壁的粗糙度ε，写成函数关系式为：
由白金汉π定理指出，无因次数群数N，等于影响现象的变量数n减去基本因次数m，即N=n-m，由以上分析变量数n=7个，表示这些物理变量的基本因次m=3，有质量[M]，长度[L]和时间[θ]。由π定理可知可以整理得到4个无因次数群。将式（2.1）改写为乘幂函数的形式，即：
通过因次分析，将变量无因次化。式中各物理量的因次是：
将各物理量的因次代入式（2.2），则两端因次为：
即
根据物理方程因次一致原则，式（2.4）等号两侧各基本量的因次的指数必然相等，可得方程组：
对因次[M]
d+e=1(www.xing528.com)
对因次[L]
a+b+c-3d-e+f=-1
对因次[θ]
-c-e=-2
这样得到3个基本方程，有6个未知数，设用其中3个未知数b，e，f来表示a，d，c，解此方程组，可得：
a=-b-e-f
d=1-e
c=2-e
求得的a，d，c代入方程式（2.2），即得：
将指数相同的各物理量归并在一起得：
将式（2.7）与计算流体在管内摩擦阻力公式相比较，得：
整理得到研究摩擦系数λ的关系式，即
或
由以上分析可以看出，在因次分析法的指导下，将一个复杂的多变量影响的管内流体阻力计算问题，简化为摩擦系数λ的研究和确定。具体的函数关系还必须依靠实验确定。
在传热过程的问题研究中，影响过程物理量增加的因素有热量、温度。在因次分析中，温度也可作为基本因次被引入。如果热量不是用质量和温度来定义的，热量也可以作为基本因次。利用因次分析法，也可以得到各种传热过程的准数函数。
由此看来，因次分析法是化工实验研究的有用工具，它指出了减少实验变量的方法，但在变量合并过程中，如何合并变量为有用准数，这是研究者必须十分注意的问题。在前例中是假设b，e，f指数，由指数方程求解a，d，c得到需要的有关准数ΔP/ρu2，l/d，duρ/μ，ε/d。若假设指数的条件不同，整理得到的准数形式也不同。另外还必须指出，应用因次分析法的过程必须对所研究的过程问题有本质的了解。如果有一个重要的变量被遗漏，那么就会得出不正确的结果，甚至推导出错误的结论。所以，应用因次分析法必须持谨慎态度。
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