现如今中国的能源供应日益紧张,经济社会发展又使得能源需求不断地增长,这加剧了我国的能源危机现状,因此加快能源结构调整,大力推广清洁能源迫在眉睫。在不改变能源消费种类的情况下,提高能源利用效率就变得尤为重要。管壳式换热器是化工生产中的高耗能设备,提高其传热效率,强化传热,是提高能源利用率的重要环节。针对管壳式换热器强化传热问题,已有多种技术得到了应用,包括各种强化管和管内插件,组合转子强化传热技术就是其中的一种。本文针对组合转子的流动及强化传热问题继续深入地开展研究。首先,设计搭建组合转子实验装置,通过示踪粒子图像测速的方法来研究湍流工况条件下光管和组合转子强化管内的流场分布。实验结果表明,相比于光管,组合转子改变了管内的速度场分布,流体在流经组合转子后整体呈现旋流状,同时组合转子提高了管内的湍动能,因而从流场的角度揭示了组合转子强化传热机理。然后,在组合转子强化传热综合性能实验台上,开展螺旋两叶片转子外径大小不同的组合在70%甘油水溶液下的强化传热实验。实验中将外径22mm转子与外径19mm转子以不同的比例方式进行组合。实验结果表明,2：1相间排列方案的综合强化换热效果最好,从而确定了最优的转子组合方案。最后,使用有限元分析软件Fluent对螺旋两叶片转子和低流阻转子在管内引起的流场及温度场分布情况进行了数值模拟。模拟结果表明,转子所在的管程流体以螺旋线的型式向前流过,并且当管内放置转子后热量传递地更好,在同样的轴向位置,冷流体温度更高；在转子之后的区域内,轴向速度和湍动能逐步地衰减。