随着社会经济的发展，铁道粘油罐车在石化领域内使用越来越普遍，承担着原油、重油等物资的运输，约占货车总数的18%。由于原油、重油等物资在环境温度较低时粘度大且容易凝固，流动性较差。在卸车时，为了使凝固的粘油融化和降低粘油的粘度，提高卸车的速度，必须对粘油罐车进行加热。因此，加热系统的性能成为衡量粘油罐车技术的关键指标之一。本文以80t粘油罐车新型加热系统为研究对象，并对其加热结构进行了热工实验以及数值模拟分析。制作了三个实验模拟罐体，分别为新型外加热结构、盘管内加热结构、老式外加热结构，并搭建了实验运行系统。实验工质为水和原油，工质为水时以定蒸汽流量的方法研究，流量分别为1.5g/s、4g/s、7g/s、10g/s；工质为原油时以定压力充注蒸汽的方法研究，充注压力为150kPa、200kPa。论文研究了不同工况下三个罐体的升温速率、卸油速率、内部温度分布随时间变化的规律以及能源利用率，并通过红外热像仪对新型和老式外加热罐体进行测量，监测加热结构外部温度场分布，了解蒸汽的走向。实验结果表明新型罐体内部介质的温度与时间呈良好的线性关系，加热结构的加热效果比较均匀，气路分配比较合理，蒸汽换热比较好，冷凝效果好，总的压降值最小；虽然升温速率、卸油速率略小于内加热结构，但内加热结构有排油不净的现象。综合比较，考虑卸油速率、卸净率、能源利用率以及各个罐体的加热面积等因素，新型外加热结构的加热效果最好。为了验证热工实验的准确性，用数值计算软件FLUENT6.3分别对外加热结构和内加热结构进行了数值模拟计算。通过对两个结构进行冻油溶解过程和有限空间的自然对流过程的计算，对比100mm冻油层全部融解的时间、冻油全部溶解后底部达到40℃所需的时间。研究结果表明，外加热的效果要好于内加热。本文对80t级粘油罐车加热系统的评估具有一定的工程价值。