在过去的二十多年里,人们采用多种方法粗糙流道壁来增强流道的流动换热能力,如,肋片,凹槽,突胞,凹穴,丁胞等等,其中的丁胞技术则是近年在粗糙化流道内壁表面来达到强化传热的方面令众多国内外研究者感兴趣的课题。大量的实验数据证明采用丁胞技术流道的传热量比平滑流道高1.5~3.5倍。如果丁胞技术能成熟的应用,则可望提高许多领域的技术水平。比如为水轮机、汽轮机、发电机提供更加有效的冷却方案;在燃烧系统中用于燃料的预处理;在电子领域里,为某些元件提供有效的冷却或传热;该技术还可应用到生物研究、医疗设备等领域。本文首先建立在矩形流道底面上布置有丁胞的流道物理模型,根据丁胞流道实际流动传热情况作相关假设建立数学模型,采用方程模型作为湍流计算模型,应用算法对求解压力-速度耦合项;并用实验数据予以检验模型的可行性。对矩形大通道丁胞流道内流动传热情况进行数值模拟揭示出,当流体流经丁胞时,在其凹陷前缘处出现局部流动分离,原有的边界层被打破;丁胞凹陷内生成二次流和纵向旋涡及横向旋涡,对应一定的流动雷诺数,旋涡按一定的频率生成和消亡,相应,流道内流动和传热性能呈周期性的变化,同时在丁胞的前半部两侧处局部换热能力较差。对矩形窄缝流道内流道传热情况进行了数值研究。研究表明:(1)丁胞的介入同样能提高窄缝流道的传热量,同时流动阻力的也有所增加,但均没有像大通道流道内增加得那么大;(2)在窄缝流道的丁胞内同样会生成二次流、纵向涡旋和横向对涡,但其对主流区的影响较小;(3)雷诺数、丁胞排布密度、丁胞凹陷深度和丁胞于壁面上的投影直径(丁胞直径)等等因素均对矩形窄缝丁胞流道的流动传热性能有较大影响。对矩形大通道丁胞流道和矩形窄缝丁胞流道内流动传热机理研究,对丁胞流道流动传热影响因素及其影响情况的探讨,为进一步丁胞流道的研究工作提供了帮助。