随着国家能源战略调整，液化天然气（Liqufied Natural Gas简称LNG）进口量逐年递增，沿海LNG接收终端越来越多。浸没燃烧式汽化器（Submergerd Combustion Vaporizer简称SCV）作为LNG接收终端核心汽化设备成为研究热点。SCV是一种采用浸没燃烧技术辅以多相流技术及跨临界传热技术开发的新型换热设备，相比于其他类型的汽化器具有诸多优点。我国SCV的研究设计水平与发达国家相比仍存在一定差距，目前我国在役SCV均是从日本或是德国进口。为摆脱完全依赖国外承包商设计、建造以及技术封锁的局面，对国产浸没燃烧式汽化器的自主研发势在必行。本文通过实验研究与数值模拟相结合的方法，开展了如下工作：　　（1）设计并搭建了一套可视化浸没燃烧式汽化器实验平台，对其内部流场进行了实验研究。结果表明，进液总管附近水浴及易产生结冰现象；壳程高温烟气与水浴之间产生直接接触式传热，形成了独特的气液两相流横掠管束流动传热形式；水浴在高温烟气的诱导作用下通过围堰形成独特的循环流动效果，有效强化了对流传热。　　（2）出于安全考虑，管程采用液氮代替LNG。对不同工况下SCV传热特性及壳程压降特性进行了实验研究。结果表明，围堰内气含率受初始水位高度与烟气量共同影响；高温烟气携带的热量基本满足低温流体汽化所需热量，整个系统稳定运行时水与温度基本保持恒定；高温烟气与水浴之间产生直接接触式换热，烟气出口温度与水浴平衡温度基本相当；SCV壳程压降主要受初始水位高度的影响；根据所得实验数据，通过修正茹卡乌斯公式得到了SCV对流传热系数无量纲关联式，为其工程设计提供了参考。　　（3）建立了SCV蛇形换热管超临界流体流动传热数值模型，管内介质采用液氮代替LNG，并根据Fluent中线性插值函数对液氮物性进行了计算。通过数值模拟，考察了不同管程入口质量流速、不同入口压力等因素对跨临界流体流动传热的影响。结果表明：沿流动方向，局部对流传热系数呈现先增大后减小的趋势，当液氮温度接近你拟临界温度时，局部对流传热系数达到最大值；管程进口质量流速越大，局部对流传热系数越大；管程进口压力越高，局部对流传热系数峰值越小；管内流体在流经弯管段时，在二次流作用下局部对流传热系数会发生突变。在此研究基础上，对Dittus-Boelter公式进行修正，得到SCV管内流动传热的关联式。　　本文研究成果为浸没燃烧式汽化器国产化提供了理论依据，具有十分重要的工程应用意义。