板翅式换热器由于具有传热温差小、传热效率高、结构紧凑等优点,在化工、航空、HVAC等领域已经得到广泛的应用。由于在设计、制造、装配和运行中的种种问题引起其内部流动的不均匀分配,会造成换热器效能的严重下降。本文使用液氮、氮气及两相流工质在尺寸为80mm×100mm×604mm的小型板翅式换热器中进行单侧的物流分配实验研究。发现该板翅式换热器中存在一定程度的流动不均匀现象,但在横截面上并未表现出强烈的空间偏好;在相同质量流率下三种工质的物流分配不均匀性相差较大,其中单相氮气最均匀,单相液氮次之,气液两相流工质的不均匀程度最严重,且随着质量流量的增大而有减小的趋势,而在入口干度x在5.22%~ 50.67%范围内随着干度变化不明显,但在x<5.22%范围内则变化剧烈且关系十分复杂。通过数值计算的方法研究了液氮和氮气在单层板翅流场空间内流动分配情况。简化模型的数值计算结果与实验结论较为一致;发现不均匀幅度φ与工质无关,可以将其视为Re数的函数。实验和数值计算都表明,在Re数为5.7~12.7和62.1~112.3范围内,不均匀幅度φ随着Re数的增加而下降。此规律可以用来解释实验中的结论。同时发现锯齿翅片的流动分配状况大大优于平直翅片,且随着Re数增大,锯齿翅片的相对优势有扩大的趋势。最后回顾了国内外板翅式换热器换热实验的研究思路之后,设计并搭建了板翅式换热器换热研究的实验系统,进行了一些初步实验研究,通过数据分析指出了实验中存在的问题及改进思路。