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翅片管式换热器作为高效的换热设备，广泛应用于能源动力、暖通空调、石油化工、车辆船舶等领域中。本文研究的KLQ518型翅片管式换热器是大型低速船舶涡轮增压柴油机的中冷器，它通过冷热流体热交换来降低柴油机的进气温度，实现了提高发动机功率、改善动力性、减低燃油消耗的目的。本文通过Fluent软件对翅片管空气侧、换热器整体以及多种强化换热型翅片的换热与流动特性进行数值模拟研究。本文主要工作如下： 针对厂家提供的DS150型翅片初始模型，结合j/f评价因子，分析不同的开缝中心距T、开缝高度H和开缝夹角θ等结构参数对换热和流动性能的影响，得出性能最优的结构参数结果。 结合多孔介质模型理论，本文对翅片管式换热器的空气侧和水侧整体进行仿真模拟研究，拟合出空气侧压力降与入口速度之间的关系。 强化换热技术能增大换热器在单位时间、单位体积内的换热量，对翅片管式换热器效率的提高具有十分重要的意义。本文对强化换热的目的和途径、强化换热的机理进行了详细阐述，介绍了三种典型的强化换热翅片：波纹型翅片、间断型翅片（百叶窗型）和带涡流发生器型翅片的结构特点，并进行了数值模拟研究，从换热和流动的角度将三种强化换热翅片与普通平直翅片进行对比分析。 模拟结果显示了流体域流线、温度、压力和速度分布情况，发现随着雷诺数Re的增大，进出口压降和换热量都是在增加的，但j/f因子是在减小的。 整体仿真结果表明空气侧基管背部速度发生分离，出现明显涡流区；水侧端盖和回程水盖处产生一定的二次流，不利于流动和换热；水侧速度的最高区域主要集中在正对着入管口的三根换热基管部位。 研究结果表明在同一雷诺数情况下，波纹翅片、百叶窗翅片和带涡流发生器型翅片的换热和流动性能要优异于普通平直翅片；提高传热系数是强化换热的最有效手段，要提高湍流换热能力主要是要破坏边界层，空气侧的热阻是提高翅片管式换热器传热效率的主要障碍。