为了研究扭曲扁管在冷凝器中的运行特性，采用实验研究方法对扭曲扁管与普通直管的传热、流动阻力和污垢特性进行了研究。实验采用φ25×2．5的普通直管和由同种直管制成的扭曲扁管，扭曲扁管导程分别为120mm、150mm、180mm。实验表明，导程减小，阻力系数增大，扭曲扁管流动阻力系数约为直管的1.75-2倍。扭曲扁管的传热系数在洁净状态下约为直管1．2-2．3倍，在污垢状态下，约为直管1．8-2．1倍。随着Re增大，污垢热阻减小，但螺旋扁管的减小速度比直管更大，在Re=3000情况下螺旋扁管的污垢热阻与直管相近，当Re〉6000时，螺旋扁管污垢热阻约为光管的0．16-0．42倍。通过分析，得出了污垢状态下实验扭曲扁管的最佳工作区。

从理论上分析液压节流阀的最佳结构形状,利用Fluent软件对不同结构阀芯与阀体组合形式内的流场和压力梯度进行分析。分析得出单独改进阀座或阀芯时,阀芯对内部流体流动影响较大;在所建立的模型中,双锥面阀座与单锥面阀芯结构的组合阀内流体流动最稳定。

通过数值模拟,研究了圆鼓泡管内脉动流动速度的幅值、频率对传热和阻力性能的影响.结果表明：脉动流动对热管传热性能起到强化作用,相比无脉动情况下,传热被强化最高可达9.45% ;在增强传热的同时,沿程阻力增加;通过综合性能评价准则数可知,圆鼓泡管和管内流体脉动流动起到复合强化传热效果.

在换热管内设置喷注螺旋管,同时通过螺旋管施加喷注,改变螺距及喷注孔布置,研究其强化传热及阻力特性。换热管尺寸为57 mm×3.5 mm,喷注螺旋管尺寸为10 mm×1 mm,螺距设置范围为60~140 mm,喷注孔布置密度为单位螺距内2~6个。研究表明:换热管内置喷注螺旋管对传热起到强化作用,同时由于内插件和喷注导致其阻力变大,随着螺距的增大,对传热和阻力的影响都呈减小趋势;通过对换热管传热和阻力的综合性能分析可知,内置喷注螺旋管不一定使换热管的综合性能增加,也可能会使其减小。当螺距P为100 mm,单位螺距内设置4个喷注孔时,综合性能表现最优,达到最大值1.8。

使用ANSYS软件对主氦风机的叶轮进行模型建立和数值模拟,分别对叶轮的叶片出口安装角为27.5°~37.5°和叶片数为15~19的氦气压缩机进行建模和仿真计算,分析叶轮叶片出口安装角和叶片数对氦气压缩机内部流场和效率的影响。结果表明:随着叶片出口安装角的增大,叶轮的出口压力增加,但压缩机的多变效率下降;随着叶轮叶片数的增加,叶轮出口压力增加,在70%设计流量工况下,减少叶轮叶片数会导致压缩机多变效率下降;当流量大于设计流量时,增加叶片数则导致压缩机多变效率下降。

从理论上分析液压节流阀的最佳结构形状，利用Fluent软件对不同结构阀芯与阀体组合形式内的流场和压力梯度进行分析。分析得出：单独改进阀座或阀芯时，阀芯对内部流体流动影响较大；在所建立的模型中，双锥面阀座与单锥面阀芯结构的组合阀内流体流动最稳定。