换热器是工业传热的关键设备,应用强化传热技术改善其传热性能是节能环保的有效途径。换热管内插入自旋扭带不仅可以强化管内传热,而且具有在线防垢的作用。本文以水为介质,对换热管内插入组合扭带的强化传热进行了实验与数值模拟研究,并与开孔扭带和空管作对比分析。实验结果表明：内插入组合扭带管的压力降、传热系数和努塞尔数都得到了提高。其中,压力降扭带管比空管提高了23.2%～37.9%；传热系数扭带管比空管平均提高了16.39%～38.88%,组合扭带管比开孔扭带管平均提高了19.49%；努塞尔数扭带管比空管平均提高了13.01%～20.38%,组合扭带管比开孔扭带平均提高了6.52%。换热管内插入组合扭带的传热综合性能评价因子Φ都大于1,Φ值最高达到1.16,有效地实现了传热强化。数值模拟结果表明：组合扭带管内的流体为三维螺旋轨迹流动,边界层流体速度大于空管和开孔扭带管,且边界层速度比空管平均提高了5.03%16.68%,比开孔扭带管平均提高了1.20%～3.37%,减薄了管内流体边界层厚度。组合扭带管内流体的三维螺旋流动、二次流以及边界层速度的提高是换热管传热强化的主要原因。组合扭带管的传热系数随着扭带宽度、扭率和错开率的减小而增大,内表面传热系数变化总体呈现由进口到出口的不断减小趋势。换热管管壁的温度分布随管壁半径呈对数形式分布,且温度大小由外向内逐级递减。