湿空气透平（HAT）循环以其高比功、高效率和低污染等优点受到广泛关注。湿化器是HAT循环关键部件之一,其性能优劣对系统整体性能至关重要。湿化器内部的气液两相流动十分复杂,目前有关湿化器的研究大多立足于利用进出口参数研究湿化器整体性能,对内部的流动过程研究不够深入。研究湿化器内部湿化过程,掌握气液两相间传热传质规律,有助于进一步提升湿化器性能,为湿化器设计和性能评价体系建立积累坚实数据基础。本文建立了湿化器内部热力学过程的一维计算模型,研究了湿化器内部气液两相流动特性,并根据其内部流动状态,提出了两种强化气液传热传质过程的措施。理论计算方面:基于质量守恒方程、能量守恒方程和传热传质方程建立了湿化器内部的一维数学模型。基于湿化器进出口参数及内部气液测量实验数据,验证了模型计算的准确性。计算分析了不同水气比和进口水温条件下,湿化器内部的气液两相传热传质过程。研究发现水气比对湿化器性能影响较大,增大水气比和进口水温,湿化器内部同一高度处的水气温度均增加,总体加湿量增大。进口水温增大时,底部湿空气更快达到饱和状态。进一步分析了湿化器内热量传递及?效率分布规律,沿湿化器高度方向水气间传热传质的推动力变化较大,实验中?损失主要集中在底部位置,合理安排进气条件可提升湿化器整体性能。性能强化方面:为了提升湿化器内气液两相间推动力,强化湿化器内部传热传质过程,采用两种措施:1)取回热器部分余热分别加在气侧、水侧不同位置;2)利用经济器出口废气的余热加热补给水,并进行分层喷淋。分析了采用上述两种强化措施后湿化器内气液传热传质性能,以及对HAT循环整体性能的影响规律。两种措施均能提升湿化器出口气温和含湿量,在回收利用系统低品位废热同时提高了HAT系统的比功和效率。