强化传热是节能的重要举措，在传统的强化传热技术的基础上，清华大学过增元教授首先提出强化换热的场协同原理：即速度场与热流场的场协同理论。流体的对流换热的强度，不仅取决于流速、温度和流体物性，还取决于速度场与热流场的协同程度，从矢量看，这是速度和热流矢量两个场的协同，从标量来看则有3个：速度绝对值、热流绝对值和两者夹角的余弦值。 本文主要研究电场协同强化空气对流换热。把场协同理论应用到电场强化对流换热过程中，主要做了如下几个方面的工作： 1．利用温度场与速度场的协原理对电场强化对流换热进行机理分析，认为在电场作用下，电场力改变流体的速度场的分布，进而影响温度场的分布，使速度场与温度场的协同度得到优化，从而提高传热膜系数。 2．进行光管、横纹管、螺旋槽管和缩放管的对流实验，比较各种强化管在无电场作用和有电场作用下的强化换热性能。 3．利用数值模拟的方法，对套管环形空间的流体流动与传热进行计算，套管内管分别为光管、横纹管、螺旋槽管和缩放管，得到传热膜系数与雷诺数的关系及流体速度场与温度场的分布，从数值模拟的观点出发，间接验证了上述场协同机理的正确性。速度，温度梯度的大小，及两者之间的夹角均会影响传热效果，模拟结果表明在三者的值都最大的位置，其传热膜系数也最大，在速度大小、温度梯度的大小一定的情况下，换热结果取决于速度场与热流场夹角的余弦值，当夹角较小时，协同性能较好，传热效果较高。