1、近年來，由于工藝要求、能源危機等諸多因素，強化換熱技術(shù)已得到了較大發(fā)展，并且廣泛應用于石油、化工、動力和制冷等工程領(lǐng)域的換熱設備中。研究各種傳熱過程的強化問題用以設計新穎的緊湊式換熱器，不僅是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中必須解決的問題，同時也是開展節(jié)能工作的緊迫任務。 現(xiàn)有文獻對低雷諾數(shù)下內(nèi)肋管的傳熱與流動性能研究較少，尤其針對流動介質(zhì)為含水原油的研究至今未見報道。為此，以低含水原油為加熱介質(zhì)，采用數(shù)值模擬和實驗研究相結(jié)合的方式，對管殼式換熱

2、器管程(分別為光滑盤管和強化換熱管)進行了研究，首次研制開發(fā)了一種新型內(nèi)肋管。此管可使流體在內(nèi)外管之間的不規(guī)則環(huán)形流道內(nèi)流動，接受雙向傳熱，有較好的強化傳熱效果，且流動阻力增加較小。 在雷諾數(shù)Re=200～1200范圍內(nèi)，模擬所得的平均換熱系數(shù)和范寧摩擦系數(shù)與實驗結(jié)果偏差都在20％以內(nèi)，說明模擬可信。運用Datafit對模擬和實驗所得的57組數(shù)據(jù)進行擬合，獲得了努謝爾數(shù)、范寧摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)、肋幾何參數(shù)的準則關(guān)系式，分析了每周肋

3、片個數(shù)以及肋片的結(jié)構(gòu)參數(shù)(如單個肋片的高度、長度、寬度)對換熱和阻力的影響，通過對正交實驗結(jié)果進行比較分析，得到了肋幾何參數(shù)的優(yōu)化方向，并且還把綜合性能最優(yōu)的內(nèi)肋管與光管進行了對比。另外，在所研究范圍內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)一個“熱力性能增速不穩(wěn)定區(qū)”，在此區(qū)域內(nèi)，平均換熱系數(shù)會有一個陡變的過程，這一發(fā)現(xiàn)為工程中內(nèi)肋管管內(nèi)流態(tài)的判斷提供了理論依據(jù)。此外，實驗研究了含水率及蒸汽溫度對流動和傳熱性能的影響規(guī)律。總之，所得的準則關(guān)系式及優(yōu)化參數(shù)可為換熱設備