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国际上强化换热主要从换热元件表面改形、旋流发生器和振动来影响流场,实现强化传热,该研究普遍存在强化换热时却增大了流动阻力,使系统综合性能难以明显改善。本文基于流变学理论,研究发现了黏弹性流体具有垂直于主流动方向的二次流动特性,因此在传热介质中添加高分子溶剂可制备低黏度黏弹性高效传热功能流体,它通过其特有的垂直于传热表面的二次流动特性,在不增加流阻前提下,实现了强化传热功能。黏弹性功能流体强化传热技术具有低流阻特性,低成本和易于推广应用等诸多无法比拟的优点,具有巨大的发展潜力。而迄今为止,国内外有关其强化传热机理理论的研究罕见报道,本文针对其强化传热过程特点,建立了描述黏弹性功能流体强化传热过程的全三维非等温黏弹性理论模型和与其相适应的高效稳态有限元数值算法。在此基础上,数值模拟研究了过程参数与黏弹性流变性能参数对强化传热过程的影响规律,探讨了黏弹性功能流体与脉动流耦合强化传热的机制,并通过多场协同机制,揭示了其强化传热机理,为该强化传热技术的工程应用奠定了科学的理论基础。主要取得如下成果：(1)基于流变学和流体动力学理论,针对黏弹性高效传热功能流体强化传热流动的特点,经合理假设,建立了描述黏弹性高效传热功能流体强化传热流动过程的全三维非等温黏弹性理论模型,并基于Mini-Element法、罚函数法、Galerkin法、EVSS/SUPG法等混合有限元稳态离散技术,建立了与理论模型相适应的高效稳态有限元数值算法。(2)通过添加高分子溶液可制备黏弹性高效传热功能流体,研究表明,在流阻特性和传热特性参数相同条件下,黏弹性高效传热功能流体相对于纯黏性流体具有明显的强化传热功能,最大强化传热效果可高达40%以上(3)黏弹性功能流体通过特有的垂直于传热表面的二次流动特性,实现强化传热,其强化效果取决于垂直于传热表面的二次流动强度,二次流动越强,则强化传热效果越好,而二次流动强度正比于传热流动的第二法向应力差；(4)黏弹性高效传热功能流体的强化传热效果随着黏弹性功能流体的松弛时间和流体流量的增加而增强；(5)黏弹性功能流体与脉动流具有明显的耦合强化传热作用,可使黏弹性功能流体强化传热效果进一步强化和提高,强化效果高达8%以上。脉动流频率在0.1-20HZ范围内,其耦合强化传热作用随着脉动流频率的减小或脉动流振幅的增加而增强,但在脉动流频率减为0.05HZ时,却出现传热弱化现象。