伴热在过程工业中有非常广泛的应用,其传热性能及效率对企业的经济效益有着直接影响。在对伴热方式的选择和设计中,基于传统的实验和过程尺度模拟计算的方法难以取得内部流动的详细信息,所以先进的CFD技术实现伴热方式的优化设计在学术界和工业界受到普遍关注。本文针对工业现有的伴热方式,开展基于CFD模拟的伴热性能及优化的研究工作,目的是通过有限体积法的CFD模拟,定量分析导热胶泥伴热系统的传热机理和伴热特性,从能量的数量、品质和能级匹配角度分析节能潜力,实现伴热过程的优化选型和设计。导热胶泥伴热是对传统的伴热管伴热的一种优化,它通过在伴热管与工艺管之间填充导热胶泥,把原来的线接触改变为面接触,一方面增大伴热面积,另一方面用高导热系数的导热胶泥代替低导热系数的空气从而增大传热效率,模拟计算结果显示:(1)在伴热蒸汽温度相同时,导热胶泥伴热系统较传统伴热管伴热系统能提高被伴热介质温度20℃左右。(2)在伴热热水温度相同时,导热胶泥伴热系统较传统伴热管伴热系统能提高被伴热介质温度15℃~20℃左右。(3)在伴热蒸汽或热水温度降低20℃时,带导热胶泥的伴热系统较传统伴热管伴热系统所能维持的工艺介质温度一样甚至更高。(4)在伴热管公称直径缩小33%,伴热蒸汽或热水温度不变时,带导热胶泥的伴热系统较传统伴热管伴热系统所能维持的工艺介质温度一样甚至更高。本文对导热胶泥伴热特性的研究结果将为伴热过程的优化及工程应用提供理论依据。