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本文为解决管壳式换热器性能提升的同时伴随流体流动阻力大幅增加的矛盾，提出了壳程流体“斜向流”的新概念，研制了具有特殊管束支撑结构的新型高效节能斜向流管壳式换热器，具有显著的强化传热和降低流阻的性能，为管壳式换热器升级换代提供了新技术和新装备。以场协同原理分析了斜向流的强化传热机理，证明了在该类换热器壳程中流体速度场与温度梯度场具有良好的协同关系，对其几何结构对传热和压降的影响规律进行了数值模拟研究，模拟结果与实验数据吻合良好，并推导了壳程传热系数和流体阻力降准数关联式，为其工程设计和推广应用提供了参考依据。