在世界各国都普遍关注环境保护的大环境下,各国都致力于控制温室气体排放,保护臭氧层,我国空调制冷行业也开始使用过渡性替代制冷剂,比如R32和R290。由于此两种过渡性冷媒自身具有易燃性的缺点,因此它们的使用要充分考虑安全因素。其中采取的最主要的安全措施就是减少它们在换热器管中的填充量,这导致换热器管径的缩小变细。紧凑型换热器的管外流场状态变成了介于层流和湍流之间的过渡流,但是过渡流状态的传热强化机理还不十分明了。本课题的目的是为了研究紧凑型换热器所使用的管束在过渡流状态下的传热强化机理。在前期工作中,已经对单圆柱、顺排双列圆柱、叉排双列圆柱进行了研究,本论文的研究内容作为该项研究的一部分,在前期的研究基础上进行深入及拓展,研究三列交叉圆柱列的流动特性和传热特性,归结传热强化机理,并选择部分结果与前期的研究结果进行对比研究。本研究使用Fortran语言对基于复合网格系统的三列交叉圆柱列模型进行数值模拟。所使用的控制方程为:能量守恒方程、动量守恒方程/N-S方程、质量守恒方程/连续性方程。应用以下数值方法:三次迎风方法用于对流项、中心差分法用于扩散项,另外应用ADI算法对时域进行有限差分处理,应用SIMPLE算法对压力场进行修正使得压力满足质量守恒方程。本论文对两种雷诺数(150、200)及不同横向间距和不同纵向间距的三列交叉圆柱列的流动传热规律进行了数值模拟及分析,并与前期研究成果进行对比,分析归结三列交叉圆柱列的传热强化特性。结果发现横向间距与纵向间距对三列交叉圆柱列的流动与传热特性有重要的影响:(1)Ps一定时,压差ΔP表现出随纵向间距Pt的增加而减小的趋势。纵向间距越大,圆柱列对流体的阻碍作用越弱,流体流动越平滑,管束进出口压差也就越小;(2)Ps稍微增大时,随Pt增加而减小。这是因为整流作用的存在,流体在相邻管道内流速增加,管束边界层变薄,从而使得下排圆柱的换热得以加强;另一方面,上游圆柱列尾流的不稳定性作用导致了流场的不稳定性,从而强化下游圆柱列的传热;(3)Ps较大时,呈现出先增大再减小的趋势。在此条件下临近温度降低,强化了下游圆柱列的传热。为了研究这些现象,分析了三列交叉圆柱列的传热特性参数及流场和温度场,发现流场的不稳定性的相关影响因素,最后,论文对影响三列交叉圆柱列传热的因素进行总结。这些发现及结论会为开发设计紧凑型换热器提供理论参考。