换热器是暖通空调、化工石油、电力机械领域中不可或缺的设备,可以实现多种介质的热量转换,有非常重要的使用价值。强化管内换热是增加换热器传热性能很好的手段,尤其是管内流动高黏度流体时,可实现设备的经济运行,达到节能减排的效果。论文基于被动强化传热技术,实验研究了管内插绕花丝流动与传热特性,并用数值方法研究了流动结构、温度分布、涡量、二次流强度等,在此基础上对管内插绕花丝强化传热的机理做了深入研究。论文还对不同绕花丝结构参数对内插绕花丝强化换热管内的流动与换热特性做了详细研究。论文主要研究结论如下:（1）通过实验研究了内插不同螺旋线圈圈数对管内插入绕花丝的传热与阻力特性的影响。在相同的工作条件下,内插绕花丝强化传热管的传热性能远高于不插绕花丝光滑管。内插绕花丝强化传热管具有较好的传热性能;（2）对管束换热换热器管内插不同螺旋线圈圈数的绕花丝传热与流动特性实验研究。研究发现,在所研究的雷诺数范围内,管束换热换热器管内插不同螺旋线圈圈数的绕花丝后,强化传热因子JF1和JF2都随Re的增大先增大后减小;（3）对管翅换热换热器管内插不同螺旋线圈圈数的绕花丝传热与流动特性实验研究。研究发现,在所研究的雷诺数范围内,管翅换热换热器管内插不同螺旋线圈圈数的绕花丝后,强化传热因子JF1和JF2都随Re的增大而减小;（4）数值方法研究内插绕花丝强化传热机理,当流体在内插绕花丝强化传热管的管内流动时,在绕花丝的引导下,流体开始旋转,切向速度产生的离心力增大,推动管中心区域的流体向近壁区域移动,近壁区域的流体向管中心区域移动。在这一过程中,管内产生了纵向涡,二次流强度大大提高,不同温度的流体混合增强,从而提高了管内的换热性能;（5）当Re为400-1800时,内插绕花丝强化传热管的努塞尔数Nu/Nup约为12.0-38.2,摩擦系数f/fp约为7.7-18.1。在相同的质量流量下,Re=1000时的强化传热因子JF最大值可达2.16;（6）不同结构参数（主要包括中心骨架丝径,螺旋线圈丝径,绕花丝螺旋线圈直径,绕花丝螺旋线圈圈数等）的绕花丝平均换热特性和阻力特性研究,得出管内插绕花丝相比光管在阻力增加不多的情况下可以大大提高管内换热系数;（7）对绕花丝结构参数,流体的速度等工况下内插绕花丝管内强化传热进行优化评价,并拟合出传热特性与阻力性能的关联式,为管内强化的设计与应用提供可靠的基础数据。对内插不同绕花丝结构参数的强化传热管三个方向的涡量和传热特性进行对比,并分析传热特性与三个方向绝对涡量的关系,得到换热系数与三个方向绝对涡量的关联式。