脉动流作为一种扰流技术，在工业界与学术界均得到广泛的认可，对其的研究价值主要体现在两个方面：其一，工程层面，研究出新型的复合强化传热技术，并依照强化传热技术制造出高效的换热器，对于现代工业的发展和节能具有重大意义；其二，学术层面，大力研究脉动流技术，尤其是归纳流动与传热物理规律、认识微观流动换热机理、探索流动减阻技术等，对于传热传质学科的完善具有重要价值。
　　本文将“以扩缩结构为特性的小尺度周期性三角凹槽流道脉动流”作为研究对象，采用理论建模、实验测试与数值模拟相结合的方式，全面解析脉动流的流动及传热规律，探究柔性壁减阻技术在脉动流中的适用性。其中，理论部分，借鉴经典的流体力学模型与血液动力学模型，对研究对象进行数学建模，理论分析脉动参数、几何结构、流道属性与流动阻力之间的作用关系；实验部分，搭建脉动流发生系统，研制满足测量需求的试验装置，利用测试数据得出相关规律，并对理论结果进行论证；模拟部分，采用Fluent模拟软件，深入研究多种尺寸结构的脉动流流动及传热特性，揭示脉动流的微观特征。基于此，本文的主要工作和成果如下：
　　（1）以“涡及涡运动”为视角，揭示了三角槽道脉动流的流场结构特性及涡旋演化规律。研究发现，脉动流条件，三角槽道内的涡旋产生了生成、发展、衰退以及消散的“有序”演化；脉动频率主要控住了涡旋的运动路径，而脉动振幅则是对涡旋发展形态产生较为显著的影响。
　　（2）借鉴二次流强度的定义方法，提出了描述脉动流强度的无量纲参数，并进行了实验与模拟的验证工作，为脉动流的定量表述提供了一种可行方案。
　　（3）基于力学平衡原则，引入涡旋拟“能”的微分方程，建立了脉动流阻力与涡旋之间的数学关联式，揭示了脉动流阻力与涡旋流场结构之间的内在联系。研究发现，脉动流时均压降与主流通道高度成反比，而与涡旋拟“能”成正比。在流道几何结构确定条件下，流道中的涡旋拟“能”直接决定了流动压降的增幅。
　　（4）实验研究了三角槽道脉动流的传热特性，分别讨论了脉动参数与流道结构对传热性能的影响规律。基于“热输运”观点，解析了小尺度三角槽道脉动流强化传热过程。研究发现，通过对不同物理量的组合协同关系调控，可以优化脉动流场的传热与流动状态。
　　（5）采用耦合仿生学方法，以“弹性腔模型”为参考，考虑柔性壁的非线性变形特点，提出了脉动流与柔性壁耦合的压降模型。通过测试实验，验证了数学模型的合理性，同时，基于量纲分析法，建立了预测针对脉动流的柔性通道减阻率的实验关联式。预测数据与实验数据的对比结果显示，195组实验值中76.4%的数据处于预测公式偏差的±25%以内。
　　（6）实验研究了小尺度柔性三角槽道脉动流的传热及流动特性。研究发现，柔性流道条件，脉动流可以起到强化传热的作用，并且可以兼顾流动减阻。不过，单就综合传热性能而言，刚性流道脉动流比柔性流道条件更具优势。