生元的结构 形状 大小 方位 数量以及不同发生元间的距
离相对传热壁面的位置等因素有关。
2 、 EHD强化传热
电水动力学(EHD)强化传热是在流体中施以外加电 场，利用电场与流场和温度场的相互作用而达到强化传 热目的的一种主动强化传热方法。EHD强化传热具有设 备简单、应用面广、功耗低和强化传热效果显著等一系
从强化的传热过程来分，分为导热过程的强化、单
相对流传热过程的强化、沸腾传热过程的强化、凝结传 热过程的强化和辐射传热过程的强化。从提高传热系数 的各种强化传热技术来分，可分为有功技术和无功技术， 也将其称为有源强化技术和无源强化技术，主动式强化
技术和被动式强化技术。

强化对流传热，它主要在扩大加热管的有效面积但
1) 在换热功率、工质流量与压力损失相同时，比较二者
的换热面积和体积；
2) 在换热器体积、工质流量与压力损失相同时，比较二
者的换热功率； 3) 在换热面积、换热功率与工质流量相同时，比较二者 的压力损失。但上述评价方法只考虑了单侧的换热效 果，虽有一定参考价值，但不可避免地带有片面性。

综合换热评价是在考虑了换热管内外侧换热(即总 传热系数)的情况下，综合考虑其换热功率、工质流量、 压力损失及换热器体积4方面因素，因而比上述方法更 能反映出强化传热的实际综合效果。而进行技术推广应
又不过分增大流阻的条件下，将加热管子内外表面扎制 成各种不同的表面形状,促进流体产生湍流,提高传热性 能。

强化沸腾传热是通过改良传热表面的性能，来强化 沸腾传热，这种表面改良既要符合传热机理的要求，也 要充分发挥其特点，如表面多孔管、管内表面涂层等都
可以使汽化核心的数量大大增加，从而使沸腾传热系数
复合强化技术

复合强化技术，即将两种或两种以上的强化措施同
时应用。例如粗糙管内或螺旋管内再加热扭曲带等插入
物，在含有插入物的管内或内翅管中，放进传热流体的 添加物、粗糙管壁面有流体质量透过等等，以期获得更 好的强化传热效果。
四、
强化传热技术的应用场合

上述强化传热技术，有的只适用于特定的某些传热
率，以达到用最经济的设备来传递规定的热量，或是用
最有效的冷却来保护高温部件的安全运行，或是用最高 的热效率来实现能源合理利用的目的。
二、强化传热的主要途径

强化传热技术就是当高温流体和低温流体在某一传 热面两侧流动时，使单位时间内两流体间交换的热量Q 增大。从传热速率方程式Q=KA△tm可知，扩大传热面 积A、加大平均温差△tm和总传热系数K均可提高传热速 率，在换热器的研究、设计和使用操作中，大多均从这 三要素来考虑强化传热过程。
此处理。
2、 加大平均温差△tm的措施
1) 尽量采取近于逆流的传热方式。逆流平均温差大于顺 流平均温差。但对于各种多程折流或交流即有顺流又有
逆流在任何条件下都有利。
2) 提高热流体温度或降低冷流体温度。若条件允许，提 高热流体的温度T或降低冷流体t，都能加大其温差T-t， 从而加大△tm。但要防止当温度过高或过低可能出现的 结垢、物料沉淀或结晶等现象，导致传热恶化。因此在 设计中必须考虑该问题。
大幅度提高。
液膜传热也是一种很好的强化传热方式，降膜蒸发
为液膜传热的一种形式，目前降膜蒸发设备常用的有板 式降膜蒸发器和管式降膜蒸发器两种。为了强化传热、 提高传热效率，在平板降膜蒸发的基础上，开发了异形 坚板等降膜蒸发器；并对直管式降膜蒸发器进行了改进
和大量研究，波纹管降膜蒸发器就是在此基础上发展起
机数值模拟软件，探索出一整套普适性的设计方法规范， 以便推广应用。
2 、 研究各种换热过程的强化问题来设计新颖的高效换热 器，不仅是现代工业发展过程中必须解决的课题，同时 也是开发新能源和开展节能工作的紧迫任务。 3 、 微尺度换热器开发
它是一种在高新技术领域中具有广泛应用前景的前
沿性新型超紧凑换热器，有诸多方面值得继续探索。
扰流元件

包括轧槽管、针肋、螺旋肋、重复肋和沟槽。当流
体流过这些装置时,将会产生流动脱离区而形成强度不同、
大小不等的漩涡。这些漩涡改了流体的流动结构,增强流装置

为了提高管内层流状态下的换热系数,可在管内插入
金属网、扭曲带、静态混合器、环、盘等元件,使流体产
列优点，已逐步成为国内外传热学中的一个重要研究领
域。
3、相变传热技术
相变材料与热(冷)表面接触，发生融化(凝固)，将明
显强化表面换热，也可从有内热源的稳态导热与固－液
相变传热的相似性出发进行分析。这对固－液相变强化 传热机制的认识，对改善固－液相变传热强化技术有一 定的指导意义。
七、 强化传热技术研究方向
种用于粘度较小液体,锚式主要用于高粘度液体。
表面振动和流体振动

表面振动最直接的方法是用电力振动器，也有的用
电机带动偏心轮装置来实现。这种方法在工程中是较难
实现的，因为换热设备质量大，振动起来也易损坏。于 是又提出另外一种方法，即流体振动。流体的振动可用 流动间断器或电压转换器来实现，振动频率可以从1Hz 到106Hz。
3、 提高总传热系数

提高总传热系数K是当今传热强化研究的重点。平 均面传热的计算公式为：1/K=1/α1+R1+δ/λ+R2+1/α2式 中1/K为传热总传阻， α 1、α2为传热面两侧的对流传 热系数，R1、R2为两侧污垢热阻。
1)
减小对流传热的热阻。即提高两侧的对流传热系数 α 1 、α2，具体改变 α 1 (或α2)方法。
1 、 制定行业设计规范
各种强化传热手段都有一定的适应性，受操作参数、 工质等条件的制约，微小的变化都会影响其强化效果，
故至今尚未有普遍适用的可供工业设计使用的公式图表。
随着设备向超大型和超细微方向的不断发展，有效利用 能源以及积极开发新能源工作的日益开展，有必要在工
程应用的同时，深入这方面的理论研究，结合有关计算
电磁场

由于电场中电荷运动与流体速度场偶合而引起的现
象，可以显著地改变流体的运动规律，并加强流体混合，
因而可使传热增强。
喷注

包括通过多孔的换热表面向流动液体中喷注气体,或
在换热段的上游喷注类似的液体。在表面上去除液体中
的气体的过程,也能产生与喷注类似的强化效果。
抽吸

包括在泡态沸腾或膜态沸腾中通过多孔的加热表面 除去蒸汽,或在单相流中通过多孔的加热表面排出液体。
而增大，流动阻力也相应增加。
扩展表面

包括管内和管外的扩展表面,如管外翅片、凹凸不平、
开槽、百叶窗式肋片和内肋管，通过扩大传热面积来减
小对流传热热阻，从而达到强化传热的目的。
处理表面

对传热表面进行机械加工或涂层。例如开槽、碾压、
滚花、轧制、模压、焊接、烧结、沉积以及喷涂等,以形
成凹陷、空穴,其粗糙高度低于影响单相传热所需的高度。
介质和传热过程，有的则对所有对流换热状态都有不同
程度的强化作用。
例如，各种处理表面对于沸腾和凝结传热都有很好
的强化作用，但对于单相介质，却由于扰动作用过小而 对流动及传热不起作用；各类粗糙表面，由于边界层的
破坏可以大幅度地提高湍流状态下的换热程度，而在层
流状态下却因热阻并不集中于近壁层中，因此只有螺旋 型粗糙元才能使流体产生旋流而对传热过程起一定的强 化作用。
来的一种新型强化传热的蒸发设备。
1、 无功技术
除了输送传热介质的功率消耗外，不再需要附加动
力。
粗糙表面

包括从随即的砂粒型粗糙度到不连续的突起物等许 多构造形式所构成的粗糙表面。在这种管内，流体的流
动阻力和换热系数决定于粗糙元的高度和稀密程度。当
粗糙元高度低于层流底层厚度时，粗糙元完全浸没在层 流底层内，它的流动阻力和换热系数和光滑管相同。只 有粗糙元突出在层流底层外面，才开始对流体的运动产 生扰动作用，高出越多，扰动作用越强，换热系数因此
用时，还应考虑采用强化换热技术后管子等价格的增加
和运行费用的变化，应用经济核算的方法进行评价。
六、 强化传热新技术简述
1、 纵向涡旋发生元强化传热
纵向涡旋发生元强化传热是一种新型的强化传热方 法。纵向涡旋发生元通过产生涡旋，破坏边界层,，对传 热起强化作用。强化效果取决于所产生的涡旋的强度 旋 向 走向和涡旋间的相互干扰等，而这些又与纵向涡旋发
2)
减小污垢热阻。运行中的传热设备期表面常有结垢或
结灰,这会导致传热速率降低,严重时效率降幅可达30% 目前设计均是根据经验或半经验,以作为估算K值的依 据。有时为满足工艺传热要求,认为选取较大的污垢热 阻比较安全可靠,这就要加大传热面积,但这将使介质流
速降低,从而反会降低传热效率。
三、 强化传热技术概况
短而边界层薄,所以其换热系数比一般的管内流动要高好 多。
2、 有功技术

需要应用外部能量来达到强化传热的目的。
机械搅动

各种型式的搅拌器在对流换热主动式强化技术中应 用最为广泛,它是利用机械传动带动搅拌器,促使高粘度 流体很好地混合,从而增强流体与加热器或冷却器之间的
对流传热。常用的搅拌器有螺旋式、叶片式和锚式,前两
高，但要注意流体阻力也迅速增加。
3)
采用紧凑式换热器。与管式换热器相比,因单位体积的 增大波纹平板式、螺旋板式、板壳式及板翅式等换热器 的传热系数可增加数倍以上，很有发展前途。但同时制 造工艺、运行检修及力学性能方面也存在不利的因素。
4)
提高原有热传递表面。将表面憎水性的涂层或涂上多 孔性的覆盖层等，这除了增加表面积和粗糙度外，还改 变了表面的润湿性和汽化核心数目，对于有相变换热的 增强往往具有特殊意义。如凝汽器的传热管表面即可做
1、 采用高效能传热面