随着世界工业发展进程的加快,人类对能源的需求日益增加,导致了一系列的环境问题。因此为了达到节能减排和节约能源的目的,提高能源利用率成为本世纪的热门话题。研究表明脉动流对传热有重要影响,绝大多数文献中均得到了湍流脉动能够在不同的程度上强化传热效果的结论。本课题基于液压冲击原理开发了一种可用于提高脉动压力从而使脉动流的换热效率增强的一种隔膜增压装置。并对其增压性能和强化换热能力进行了系统研究。本课题的主要研究工作包括以下几点:设计了隔膜增压装置作用下脉动流对地板采暖换热器传热效率的影响试验,制定脉动换热系统的原理图并按照原理图搭建了脉动换热实验台,设计开发出了符合试验要求的新型隔膜增压装置。实验中将有隔膜增压器作用与无增压装置进行对照试验,分别在两种流量和三种不同脉动频率下测得系统的压力和温度变化,得到了隔膜增压装置对脉动系统的增压比P和换热器的强化换热比E_m。发现在测量工况下,脉动频率f=2.23Hz,雷诺数Re=176455时隔膜增压装置的增压比达到最大值1.16。在脉动频率f=1.43Hz,雷诺数Re=165920时对流强化换热比达到E_m最大值2.5。在其它工况下,有隔膜增压装置作用时脉动系统的换热效率均得到了提高。说明隔膜增压装置能够有效起到强化脉动换热的作用。基于有限元法分析三维非稳态导热的理论,通过将实验得到的隔膜增压装置在脉动过程中的压力的傅里叶函数通过用户自定义函数(UDF)的方式加载到模型的边界条件进行仿真计算,分析了不同脉动频率和不同雷诺数下的换热器分别在有无隔膜增压装置作用下的对流换热系数h和对流强化换热比E_m,得到的换热结果与实验结果进行对比,发现换热器的强化换热比与实验结果最大误差不超过6%,并且通过观察脉动流在管道中的速度云图发现在有增压系统作用下的流体速度变化较为剧烈,而且脉动频率越高速度变化越明显,在管壁弯曲处能够观察到旋涡的形成,这也成为了提高脉动强化换热效率的主要因素。通过实验研究和仿真模拟发现隔膜增压装置对湍流状态下有回流的脉动换热能力有较好的强化作用,并且隔膜增压装置的增压性能随着脉动频率和雷诺数的增加而提高。但是随着脉动频率的增加,隔膜增压装置的强化换热能力较低频脉动有所下降。