随着人口增加、环境变化和工业的增量发展,水资源越来越短缺,价格也开始上涨,火力发电企业作为用水大户,从上世界30年代末开始把冷却能力比水小得多,但更廉价、无处不在的空气作为一次冷却介质,这就是直接空冷技术。由于其具有经济、环保、换热性能好等优点,所以在空冷电站系统中得到了越来越广泛的应用。翅片作为构成系统冷凝器换热面的基本单元,其表面流通性能对冷凝器性能起决定性作用。在以前的数值模拟中,往往是对单个或几个翅片进行研究,忽略了翅片间的相互影响。另外,作为第三代的单排扁管蛇型翅片散热器提出后,其与第二代的双排椭圆管矩形翅片散热器间的比较研究一直做的比较少。本文对整管扁管蛇型翅片散热器空气侧的流场进行了数值模拟,并与实验结果进行了对比分析,研究了迎面风速、环境温度、翅片厚度和翅片间距对换热和流动的影响。结果表明,换热和流动阻力均随着迎面风速的增大而显著增大。环境温度对散热器的换热和阻力性能影响不大,但对换热量影响极大。在同一翅片间距下,翅片厚度增加,换热和流动阻力均增加。对应于一定的迎面风速,翅片间距存在最佳值,并给出了这个最佳值。本文还模拟了单排椭圆管矩形翅片散热器空气侧的换热和流动,分析了翅片间距对单排椭圆管矩形翅片的影响,结论与扁管翅片散热器相似。研究了双排矩形翅片椭圆管间的相互影响,发现双排管的存在,主要的影响是使第二排管的换热量减小。最后,比较了GEA公司的单排扁管蛇型翅片散热器和双排椭圆管矩形翅片散热器的换热和流动性能,发现后者的换热能力较强,而前者的流动阻力较小。并运用场协同原理对其进行了理论分析,结果表明,后者的整场协同性比前者要好。