随着世界各国经济的高速发展,人类对能源的需求越来越大,节能减排日益受到各国政府的重视。作为传热方式之一的对流传热广泛应用于各加热设备中,提高加热设备的对流传热性能,对节能减排具有重要意义。本文以窄缝套管式加热器内FLi Na K盐的对流传热过程为研究对象,开展了螺旋片强化传热技术研究、强化传热机理研究及对流传热性能评价。本文首先对矩形螺旋翅片强化的窄缝套管式加热器内FLi Na K盐的传热进行实验及数值模拟研究。热电偶测量的数据与模拟结果符合的较好,其最大相对偏差为3.27%。表明本文所采用的数值模拟方法对强化窄缝套管式加热器内FLi Na K盐的流动和传热的计算是可信的。本文以强化窄缝套管式加热器的传热为目标,数值模拟研究了窄缝套管式加热器内插入三角形螺旋翅片与矩形螺旋翅片的传热特性。研究发现:1)窄缝套管式加热器内流体的流动受到螺旋翅片的阻碍。相对于光滑的窄缝套管式加热器,强化窄缝套管式加热器内产生了径向与切向速度,且流体绕加热管流动。相对于光滑的窄缝套管式加热器,螺旋翅片可以提高窄缝套管式加热内流体温度的均匀性;螺旋翅片可以降低内套管外壁的最高温度,同时提高内套管外壁温度的均匀性。2)对于紧密接触三角形螺旋翅片窄缝套管式加热器,流体的摩擦因子及努塞尔数随三角形螺旋翅片宽度的增加及螺距的降低而增加。强化窄缝套管式加热器的传热性能、摩擦因子及总熵产率分别为光滑窄缝套管式加热器的2.01-3.55倍、2.47-7.82倍及0.33-0.54倍,且其热性能因子在1.15-2.08之间。3)对于紧密接触矩形螺旋翅片窄缝套管式加热器,流体的摩擦因子随矩形螺旋翅片宽度的增加及螺距的降低而增加;流体的努塞尔数随矩形螺旋翅片宽度的增加及螺距的增加而增加。强化窄缝套管式加热器的平均传热性能、平均摩擦因子及平均总熵产率分别为光滑窄缝套管式加热器的4.03倍、3.93倍及0.28倍,且其平均热性能因子为2.58。4)对于非接触三角形螺旋翅片与非接触矩形螺旋翅片,流体的摩擦因子及努塞尔数随螺旋翅片与内套管外壁距离的增加、螺旋翅片宽度的增加及螺距的降低而增加。非接触三角形与矩形翅片套管式加热器的平均传热性能相对于光滑窄缝套管式加热器分别增加了1.36倍与1.96倍,平均摩擦因子分别增加了5.18倍与5.15倍,平均总熵产率分别下降了54.9%及62.5%,且其热性能因子分别为1.24-1.85与1.23-2.22。