随着能源使用量的不断增加、环境污染的问题日益严重,开发利用海洋能是我国关注的重点研究方向,海洋温差能发电(Ocean Thermal Energy Conversion,简称OTEC)因其具有显著的优点成为了海洋能利用中最受关注的一部分。然而,目前海洋温差能发电系统的发电效率通常较低,并存在一些技术难题,例如:由于可利用的冷热源温差较小、热利用率较低、换热器内换热系数不高、海水泵耗功较大以及系统中由于所需的管路直径较大导致管路布管困难等。本文主要针对前三个问题展开研究,为实际应用提供一定的理论支撑。针对冷热源温差较小的问题,本文提出以太阳能为辅助热源来提高温海水温度的方法。针对热能利用率较低的问题,本文基于海洋温差能发电循环构建一个新的冷电联供循环,以Kalina循环中汽轮机出口的乏汽来带动喷射制冷循环,实现了能量的梯级利用。研究发现,相比于Kalina循环,虽然该联合循环的电能输出量较少,但是一次能源利用率提高了2倍左右,而且该联合循环中的?效率、一次节能率分别可以达到41.88%以及8.3%。在研究范围内发现,当汽轮机入口压力超过2.9MPa并且汽轮机出口的压力介于1.3MPa至1.6MPa时,从节能的角度来说,该联合循环的性能比独立的系统的性能更好。此外,参数分析的结果表明基本氨水溶液的浓度、发生压力、汽轮机进出口压力、汽轮机入口温度、喷射系数以及冷凝器II的出口温度对能效比、一次能源利用率、一次节能率以及汽轮机的输出功率、制冷量输出、系统的?效率有重要的影响。针对换热器效率不高的问题,本文通过将用作板式换热器基本单元的凹槽流路与脉动流相结合的方式来提高换热板内的换热系数。本文通过实验与模拟的方法来探究不同的斯特劳哈尔数(0-0.125)以及不同脉动比(0.6-1.4)时,凹槽流路在脉动流场下的流动以及强化换热情况。实验中通过铝尘法来实现可视化凹槽内流动结构的可视化,并结合数值模拟结果进一步分析了具体的强化换热性能。研究发现当流动处于反向加速阶段时,流动较不稳定;同时,凹槽内的流线、温度场以及涡量场出现不对称的现象;流体流动的不稳定性加速了凹槽内流体与主流区域内流体的混合,从而强化了换热。此外,研究发现当净雷诺数为375、脉动比为1.4时,随着斯特劳哈尔数的增大,不稳定状态开始的时刻逐渐推迟并且不稳定状态的持续时间逐渐减少。而且时间平均努塞尔数随脉动比的增大而增大,当脉动比为1.4时,最大的换热强化因子为2.74,同时也表明,带有反向流的脉动流也可以强化换热。