空心圆管和圆环通道作为当今最常见的通道模型,由于其结构简单,制造简便,应用广泛,常用于能源、电子以及太阳能等工程领域,空心通道的传热问题一直以来备受研究者们的关注。然而近年来,由于多孔介质模型的建立及其理论的发展,对于多孔介质通道中的流动和传热问题被广泛应用于诸多自然系统和工程实际中,如核废料贮藏,蓄能元,电子冷却,绝热,填充床换热器,热管,石油,地热系统,催化反应堆等,本文以空气作为工作介质通过数值模拟和理论分析相结合的方式分别对空心通道和多孔介质圆管通道的传热问题开展了研究,所得的结果对诸多工程实践和科学研究来说具有十分重要的参考价值。首先,本文通过分离变量法获得了壁面周向非均匀温度边界条件下空心圆管和圆环通道横截面内温度场的解析解,并分别对空心圆管和圆环通道模型进行了实例研究,基于实例研究中的解析解,开展了相关参数研究。然后,对入口非均匀温度边界条件所诱发的多孔介质圆管通道强迫对流传热的非对称问题,针对非局部热平衡模型下的双能量方程,利用分离变量法推导得到通道内部发展传热条件下固相和液相温度的解析解。随后,利用COMSOL Multiphysics软件对前面所得多孔介质圆管通道中固相和液相无量纲温度进行数值验证,结果表明该解析解与有限元数值解吻合良好。接着对多孔介质圆管通道的无量纲温度开展参数分析,分析固相和液相随着位置、Peclet数(P_e)以及Biot数(B_i)的变化规律,发现固相和液相无量纲温度都随着轴向坐标和径向坐标的增大而减小,随周向坐标呈周期性变化,P_e数增大会导致多孔介质圆管通道传热模型的发展传热段向充分发展传热段转变,同时固液两相间的温差随B_i数的增大而减小,作为极限情形,当_iB??时,LTNE模型退化为LTE模型。最后,利用COMSOL Multiphysics软件,考虑液相在多孔介质圆管通道横截面内的热传导,对该情况下的双能量方程进行求解,结果显示,多孔介质圆管通道内固相和液相无量纲温度均小于不考虑液相在多孔介质圆管通道横截面内的热传导情况,但是变化趋势相同,结果相差甚微。同时,对考虑Brinkman动量方程情况下的多孔介质圆管通道的传热问题开展了数值模拟研究,主要分析了Darcy数(D_a)和流体有效动力粘度与流体实际动力粘度之比M对速度场和温度场以及发展传热的影响,结果表明无量纲速度和无量纲温度随D_a数的增大而增大,随M的增大而减小,当D_a数增大时,多孔介质圆管通道发展传热段的距离增大,而充分发展传热段的距离减小,当M增大时则呈现出相反的趋势。