矿井回风是一种优质的余热回收能源,热管换热器系统在技术上可以实现对这种优质低温热源的利用,而矿井回风源热管换热器系统换热风道内流场的优劣直接影响着换热效果及矿井的通风阻力。系统在实际运行后,热管换热器的流道内部流场较不均匀且风道压降较大,风机气流流场状态复杂,各个模块的处理风量偏差很大。本文采用理论分析、现场实验测试和数值模拟相结合的方法对矿井回风源热管换热器换热风道内流场的分布规律进行了分析及优化研究。首先,对实际工程项目中矿井回风余热回收系统的风道内流场进行了现场实验测试。经过分析得出,风道内热管模块截面风速相差较大,各模块处理风量很不均匀,同时局部风速过大同样会带来模块的阻力增大。通过改变风机开启的不同工况得出,风机起到了导流的效果,但作用较小。其次,采用Fluent软件对矿井回风余热回收系统回风风道进行了数值模拟,并分析了不同入口速度及不同风机开启工况对风道内流场的影响。结果显示,入口速度越大风道进出口压差越大,压降越明显。模块最大不均匀率和综合流量不均幅值随入口速度的变化基本保持不变。在不改变其他参数的情况下,模块前段风机对风道流场有较好的导流作用,而后段风机则作用较小。最后,对加装不同导流板、不同开口方式、不同入口角度及风机与模块不同间距风道内的流场进行了优化研究。结果显示,在原工况基础上,加装导流板后改善了换风道内流场,系统的总压降、模块最大不均匀率及综合流量不均幅值均有所降低。当开口方式为左侧出口,入口角度为平行回风前室斜边时,风道内流场基本参数达到预期要求。同时得到,当模块与风机间距为2m左右时,局部流场最佳。本文提出了一种矿井回风源热管换热器换热风道的优化布置方法,为后续工程应用设计提供指导作用。