随着我国能源需求的不断增大和节能环保政策的稳步实施，空温式气化器(AmbientAirVaporizer，简称AAV)以其高效环保的特点广泛应用于液化天然气(LiquefiedNaturalGas，简称LNG)气化站中。而由于AAV翅片管表面结霜严重降低了AAV换热效率，导致LNG气化成本增大，在当前节能减排的背景下，本文针对基于直膨式太阳能热泵的LNG气化系统(DX-SAHPNV)中强制通风气化AAV的单根翅片管及管束的传热性能进行研究，以探究强制气化情况下AAV单根管及管束表面的结霜与换热性能，为DX-SAHPNV系统的优化设计与运行提供理论指导。
　　首先，建立了考虑结露和霜层生长时的AAV翅片管表面热质交换模型，探究了特定环境参数和冷壁面温度下霜层、液膜物性的动态变化规律，并参考实验数据验证了模型的准确性。同时，本文利用控制变量法分析了送风温度、空气湿度、送风速度和壁面温度对冷壁面结露、结霜和换热性能的影响，结果表明，提高空气温度、空气湿度、送风速度和壁面温度可以抑制结霜，提高AAV翅片管空气侧总换热系数。
　　其次，基于计算流体动力学理论建立了AAV翅片管内相变传热UDF和管外侧对流换热UDF，并利用FLUENT软件模拟分析了AAV单根管的强制气化与换热性能，研究了送风温度、送风速度等环境因素对AAV单根管性能的影响。结果表明，强制送风能明显增强AAV单根管换热性能；升高送风的送风温度、送风速度可增强翅片管的换热性能，其中，273~323K之间送风温度每提高10K出口天然气温度分别提升3.40%，1.78%，1.57%，1.34%和1.30%，2~6m/s之间风速每提高1m/s出口天然气温度分别提升0.97%，1.23%，2.07%和0.45%。
　　最后，本文以QQNG-2000/1.2型气化器的翅片管管束为例对DX-SAHPNV系统中强制气化AAV进行结构建模，对影响AAV管束换热性能的强制送风方式、AAV风罩尺寸等因素进行模拟分析。结果表明，侧送上回的送风方式能有效驱散翅片管管间冷雾，抑制管束结霜，增强AAV管束的换热性能；减小风罩尺寸能改善管束间空气场，增强AAV管束换热性能。