过热器是锅炉内重要的换热设备,在当今高参数大容量锅炉机组中,过热器和再热器的吸热量约占工质总吸热量的50%,过热器管两侧高温气体表面换热系数较小,能源利用率偏低,因而强化换热技术是提高锅炉热效率的关键环节之一。基于电厂节能减排的角度,本文提出一种新型过热器管型——麻面管,对麻面式过热器蒸汽侧与烟气侧流动与传热特性进行数值模拟研究,为这种麻面管型在强化换热方面的应用与推广提供参考。本文首先对过热器管型进行了对比分析,结果表明:与光滑管与翅片管相比,麻面管凹坑/凸胞结构不仅可以增强换热,不会过大增加压降,也不易生成污垢、产生积灰,降低了管壁的磨损,还具有一定的承压强度。然后以麻面式过热器单管交叉流道为对象,模拟研究了麻面管蒸汽侧流动与传热特性,结果表明:由于麻面管内表面存在周期性凸胞,蒸汽运动状态发生改变,促使流体扰动加强,减薄边界层,同时改善了蒸汽侧速度场与温度场的协同性,实现了蒸汽侧的强化换热;相比于光滑管,麻面管蒸汽侧Nu提高了35.0%⁶0.0%,f_v增加了7.0%⁴0.0%,PEC为1.25¹.5,流体场协同角处于80.5°⁸3.0°之间;以蒸汽侧Nu、f_v及PEC为目标函数,通过对响应面优化结果的分析得到最优参数组合:d=6.0mm,h=1.0mm,p=16.0mm,u=4.8m/s,对应的Nu=680.55,f_v=0.01468,PEC=1.43。最后针对麻面式过热器管束交叉流道进行数值模拟,研究了麻面管束烟气侧流动与传热特性,结果表明:麻面管外壁的凹坑与管束的排布形式改善了烟气对流冲刷效果,烟气扰动加剧,破坏其流动边界层,同时缩小了恶化换热的尾流区面积,实现了烟气侧的换热强化;与光滑管束相比,顺列麻面管束烟气侧Nu提高了8.0%⁶3.0%,PEC为1.05¹.5,错列管束烟气侧Nu增加了12.0%⁴8.0%,PEC为1.07¹.28;以麻面管束烟气侧Nu、f_g、PEC为目标函数,通过优化分析得到最佳参数组合:顺列管束烟速v=7.4 m/s,s₁/D_o=2.25,s₂/D_o=2.5,对应的Nu=34.35,PEC=1.26;错列管束烟速v=11.0 m/s,s₁/D_o=2.55,s₂/D_o=2.5,对应的Nu=47.02,PEC=1.31。此外,运用多元线性回归的方法分别拟合出麻面管蒸汽侧与烟气侧换热与阻力准则关联式,以最佳参数为基础,得出顺列麻面管束总换热系数为61.01W/（m²?K）,错列麻面管束总换热系数为82.11 W/（m²?K）,分别是相同条件下光滑管束的1.31倍与1.38倍,为麻面管的工程应用提供参考。