在高品位能源日益宝贵的现状下,热泵因为具有污染小,节能高效,使用方便等优点,所以近年来在建筑暖通、能源、替代集体锅炉等方面得以被广泛采用。随着热泵设备控制系统智能化的发展,冷凝器和蒸发器效率的发挥成为热泵能效的突破口。以往翅片管式换热器的研究多为平直翅片,但在紧凑空间下受空气导热性低的制约;同时对于套管换热器设备的研究,相变传热的特殊性使其成为新的研发趋势。本文提出四种开缝形式结构并进行实验和流体力学计算;而针对螺旋波纹管冷凝器,提出一种强化型再分布器结构。本文主要研究及结论为:(1)实验研究了不同进口风速条件下,翅片管换热器的传热和阻力特性;建立不同开缝形状和尺寸的强化型翅片管模型,研究了翅片管蒸发器中翅片间距等结构参数的影响。对于平直翅片和具有开缝扰流结构的强化型翅片,研究在一定空气流雷诺数范围内,空气侧对流传热系数和单位压降的变化情况。对比了开缝强化型结构对翅片管表面流场的影响,并根据60组不同规格的翅片管结构进行传热和阻力特性关联,得到了努塞尔数Nu和摩擦系数f的无因次关联式。(2)对不同外径的八头螺旋波纹管,在不同流量和冷凝温度下进行实验研究;研究了该结构换热器中套管内侧的对流传热系数并拟合出管程努塞尔数Nu的关联式。通过外推法研究换热器壳程中制冷剂工质进口过热度、壳程流量、以及管径等结构和操作参数对壳程冷凝传热和阻力特性的影响。通过总传热系数研究两侧不同雷诺数下冷凝热阻的变化情况。(3)研究了螺旋波纹管相变分布情况,并根据液相制冷剂三维分布情况建立再分布器强化结构模型,通过Fluent等处理软件得出不同管径和再分布间距下,冷凝器壳程传热和阻力特性的变化情况。通过Tecplot等后处理平台分析强化管的局部努塞尔数,研究强化结构对三维流场的微观影响。基于场协同原理对强化前后的翅片蒸发器进行温度场和速度场梯度分析,通过三维结构积分云图研究近开缝处的场协同角分布情况。根据换热器综合评价因子PEC分析不同再分布器间距下螺旋波纹管,以及几种不同结构参数下的开缝翅片管的综合性能。