对管壳式换热器强化管外传热进行了数值模拟研宄，提出并分析了一种新型的传热强化元件——旋流片作为管壳式换热器管隙间支撑物的传热强化机理。通过工程实例，揖出了中等流速对系统节能和经济性都有利，而当流速较低时需进行及时除塘。在实验基础上，采用周期性单元流道模型数值模拟了旋流片产生的衰减性自旋流的流动和传热特性，并采用分段综合因子分析了传热强化的机理。结果显示，旋流片能起到扰流作用，并使流体强烈地冲刷传热管壁面强化传热。有旋流片段的综合因子，尾流段的综合因子接近于，在自旋流段的综合因子，应当充分利用自旋流段低阻的特点对换热器进行优化。(2)对于传热管壁和折流板的处理采用了FLUEN丁中的薄壁模型，在后续的边界条件设置时可以设定一个给定的壁厚，这样减少了网格数量。对复合波纹板片的板式换热器的换热阻力特性进行了数值模拟研究，采用非结构化网格，分别选用层流和瑞流模型，数值计算得到复合波纹型板式换热器内部的速度场，以及复合波纹型板式换热器在不同数范围内的换热准则方程式和摩擦系数关系式，证明了用数值计算方法研究复合波纹型板式换热器流动与换热性能的可行性。东北大学的尹俊以乂为开发平台，利用数据库技术，建立了***、幵放、数据共享、运行可靠的传热介质物理性能数据库，并实现了这些数据库的动态查询。换热器管道的缺陷发生在支撑板附近，已成为铁磁性换热管***监测区域。假设入口来流的速度均勾分布，忽略重力影响，壳体壁面和折流板采用不可滲透、无滑移绝热边界。对换热管道不同缺陷产生的漏磁信号进行了二维模拟，考虑了静态时的支撑板处缺陷深度、缺陷宽度、换热器管道壁厚、检测仪器低速运动，以及缺陷相对于支撑板处在不同的位置对检测仪器输出信号的影响，给出了漏磁场磁感强度随以上参数变化的曲线。对同轴径向热管换热器壳程进行模拟计算，分析烟，速度、温度及局部对流换热系数沿壳程的变化规律，并寻求换热器结构参数优化值。得到径向热管换热器结构优化参数：横向管距为纵向管距为翅片高度不应高于，翅片间距为。对于管壳式换热器，换热管直径相对很小，数量众多，容易发生堵塞和结垢，而且对换热管的清洗和更换十分困难，管壳式换热器管程内部的流通介质为比较清洁的流体。对单弓形折流板式换热器的结构进行合理简化，利用参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型，将定壁温假设方法与同时考虑壳程和管程流体的两流程祸合计算方法的模拟结果进行对比，结果表明：同时考虑壳侧和管侧流体流动与传热，更有助于揭示换热器局部温度场变化的实际情况，模拟结果与实际情况吻合较好，能够为管壳式换热器结构优化设计提供更好的参考依据。誉金机械运用CFD数值模拟方法，借助FLUENT数值模拟软件对管壳式换热器的三维模型进行模拟，通过对换热器结垢和泄漏时的速度场、温度场等分析，得出泄漏和结垢对换热器流动传热性能的影响，为下一步利用热工参数评价换热器结垢和泄漏提供理论依据。换热器是油田化工和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备，其中管壳式换热器在石油化工行业中应用尤为广泛。主要内容如下:1.管壁污垢对管壳式换热器流动传热性能的影响规律研究。(1)考虑管壁污垢传热的影响，建立管壳式换热器的三维流动传热模型;(2)研究油田原稳站用油一油管壳式换热器运行过程中，含砂对换热器壳程流场分布的影响，研究壳程流场内的含砂量分布情况;(3)研究结垢厚度对管壳式换热器流动传热性能的影响规律。2.管壳式换热器内部换热面泄漏对换热器流动传热性能的影响规律研究。(1)建立管壳式换热器换热面泄漏的三维流动传热物理模型:(2)研究泄漏口尺寸对管壳式换热器流动传热性能的影响规律;(3)研究泄漏口位置沿换热器管长方向变化对管壳式换热器流动传热性能的影响规律;(4)研究泄漏口所在换热管沿换热器管径方向变化对管壳式换热器流动传热性能的影响规律;(5)研究泄漏口数量对管壳式换热器流动传热性能的影响规律。在换热器整个壳程，固体砂子的体积分布整体比较均匀，为了数值模拟的方便，本课题忽略大粒径固体砂局部沉积对其浓度分布的影响，将管壳式换热器壳程内部的结垢视为均匀结垢。对于管壳式换热器的流动传热特性，综合以上，将己有的研究分为三部分:(1)利用FLUENT数值模拟软件对管壳式换热器进行数值模拟，得到了符合实际的换热器流动传热性能。油油管壳式换热器运行一段时间后，壳程侧表面会形成表面污塘层，由以上分析可知，认为其为均构。本课题着重研究管壳式换热器管壁结据对其传热性能的影响，且在实际生产过程中，中含砂率很低，所以在换热器传热性能的影响研究中忽略了换热器内液固两相流的影响，后续的数值模拟研宄中采用单相流模拟。在对换热器结构进行建模时，考虑换热器入日和出口部分对于一换热器壳程整体流动特性的影响。对于单弓形折流板管壳式换热器不同结据厚度的影响分析，鉴于本文所采用的物理模型特征，换热管当量结坂厚度较小，为保证污据层网格质量，模拟对计算机的要求非常高。而当量均拒只为分析结坂对换热器传热性能的影响，本课题忽略结坂对换热器内部流场的影响，只考虑结塘对换热面传热性能的影响。)