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当今社会,能源危机和环境问题日渐加剧,节能减排引起人们越来越多的重视。而开发出工业上应用的高效节能换热设备在节能减排方面做出的贡献越来越大。而螺旋扭曲扁管纯逆流油冷却器,以一新型高效节能强化传热管型作为换热管,有着重要的研究意义。本文采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的科研手段,对螺旋扭曲扁管纯逆流油冷却器管壳程传热和流阻性能进行了深入探讨,研究了影响纯逆流油冷却器传热性能的重要因素,并针对检测中出现的不足提出了相应的解决方案。本文主要研究内容包括:(1)对直圆管、椭圆管及不同参数螺旋扭曲扁管及其纯逆流油冷却器进行了数值模拟,结果表明:螺旋扭曲扁管的综合强化传热性能普遍优于直圆管和椭圆管;随着Re、压扁率A/B的增加,管内Nu和ΔP都逐渐增大,但管内η先增加后减小;螺旋扭曲扁管扭矩S越小、管内流体Pr数越大,螺旋扭曲扁管的强化传热性能越好;与直圆管油冷却器相比,相同Re下纯逆流油冷却器壳程α和ΔP明显高于直圆管油冷却器;随着S、A/B的不断增加,纯逆流油冷却器的壳程α及ΔP不断减小。(2)通过搭建单管实验测试平台,研究了直圆管及其不同扭矩S的螺旋扭曲扁管传热及流动特性。结果显示,相同流量下,螺旋扭曲扁管α及ΔP都高于直圆管,尤其是低流速下;螺旋扭曲扁管η随Re的增加而不断减小,但当Re小于10000的时候,强化效果比直圆管好20%以上;同时随着螺旋扭曲扁管S的不断增加,管内α、ΔP和η不断降低。同时,借助武汉新世界制冷工业有限公司测试中心的测试平台,对纯逆流油冷却器整机的换热性能进行了测试,得出随着流体流量的不断增加,进口油温的不断增加,纯逆流油冷却器整机的换热性能有所提升。(3)针对纯逆流油冷却器整机测试过程中遇到的问题,本文提出了相应的解决方案:针对壳程截面积小的问题,提出了以扭曲螺旋槽管代替螺旋扭曲扁管,并对扭曲螺旋槽管的管壳程进行了数值模拟,结果表明,相同Re下,扭曲螺旋槽管管程Nu及ΔP略高于螺旋扭曲扁管;相同流量下,扭曲螺旋槽管壳程α及ΔP相对于螺旋扭曲扁管壳程有一定的增加。针对纯逆流油冷却器管束与筒体之间的漏流现象,设计出了一种挡板。本论文通过对螺旋扭曲扁管纯逆流油冷却器管壳程的传热和流阻性能进行实验与数值模拟研究,探讨了螺旋扭曲扁管及其纯逆流油冷却器的影响因素,同时为今后纯逆流油冷却器的发展方向奠定了基础。