大型LNG绕管式换热器是天然气液化工业中的主低温换热器。缠绕管内的天然气被缠绕管外侧的制冷剂冷却液化,在实际运行的过程中,壳侧流体存在单相气体、单相液体以及气液两相的流动状态,流体分布情况较为复杂。并且壳侧流体分布的均匀性直接影响换热器的换热效率,研究壳侧流体分布特性规律是非常有必要的。为此,本文对大型LNG绕管式换热器壳侧流体均布特性进行了实验研究。首先设计了LNG绕管式换热器的实验样件,搭建了用于测试LNG绕管式换热器壳侧流体均布特性的实验台,以空气、水为工质开展实验研究。主要研究了两相流总质量流量和干度对流体均布性能的影响规律,研究工况分为等干度工况和等质量流量工况。实验结果表明:对于等干度工况,在干度等于0.2、0.4、0.47的工况下,随着总质量流量的增大,单相离散系数变化规律不明显,两相离散系数逐渐减小。在干度等于0.54的工况下,单相离散系数和两相离散系数均随总质量流量的增大而减小。对于等质量流量工况:存在一个临界干度值,当干度小于临界干度值,液相均布性能优于气相均布性能;当干度大于临界干度值,气相均布性能优于液相均布性能。小质量流量工况下,两相离散系数随干度的增大而减小;大质量流量工况下,两相离散系数随干度的增大先减小后增大。其次,为了提高绕管式换热器壳侧流体均布性能,在两相流入口之后,缠绕管壳侧之前设置了环形均布器。研究设置均布器之后,壳侧流体均布特性变化规律,实验工况和之前基本保持一致。实验结果表明:对于等干度工况,随着总质量流量增大,单相离散系数逐渐减小,变化规律明显,均布器提升了单相流体分布的均匀性。两相离散系数随总质量流量的增大而减小。对于等质量流量工况,两相离散系数随干度的增大而减小。均布器提升了两相流体分布的均匀性。在大流量、小干度工况下,均布器对两相流体的均布性能提升效果明显,最大提升了17.79%,并且均布器对两相流体周向和径向的均布性能都有所提升。最后,在实验数据的基础上,在无均布器和设置均布器两种条件下,分别提出了气相、液相、两相离散系数关联式,用于预测壳侧流体的均布性能,为LNG绕管式换热器的应用与LNG产业的发展提供支持。