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三维肋管,尤其是三维外矩形肋管,拥有显著的强化换热效果,当其被运用于含尘烟气余热回收场合时,固体颗粒长久冲击金属管壁会对其产生严重磨损,进而影响其安全运行和强化传热。然而,针对三维外矩形肋管含尘烟气下的流动换热特性和磨损特性研究却罕见报道。因而本文通过数值模拟的手段,对含尘烟气外掠三维外矩形肋管单管和管束流动换热特性和磨损特性进行研究。本文首先忽略稀相颗粒对三维外形肋管换热的影响,以纯空气代替烟气,研究空气外掠三维外矩形肋管的流动换热特性,得到表征换热特性和流动特性的努赛尔数Nu、总压降?P、摩擦因子f以及换热器综合性能评价指标PEC的变化曲线以及相关单管和管束的速度云图,拟合出三维外矩形肋管单管条件下表征换热能力和流动损失的经验关联式;研究含尘烟气外掠三维外矩形肋管的磨损特性时,将稀疏颗粒相离散化处理,把空气视为连续介质,根据颗粒运动方程和随机轨道模型预测颗粒的轨迹,运用颗粒壁面反弹恢复公式和将磨损经验公式编程引入流体仿真软件计算颗粒冲击壁面后的磨损,得到相应颗粒轨迹、三维外矩形肋管基管处和对应光管磨损速率三维分布图以及磨损速率随个研究参数(雷诺数Re、颗粒直径（9、肋高Fh、肋宽Fw、肋厚Ft、轴向肋间距Fp、管排数N、横向管间距S1、纵向管间距S2）变化曲线。全文主要结论和成果如下:（1）增加肋高、肋宽或减小轴向肋间距,三维外矩形肋管换热能力、流动损失增加,基管处平均磨损速率减小;增加肋厚,流动损失增加,在低Re时并无明显强化换热效果,当Re增大到一定程度时,增加肋厚使得Nu有一定程度增加。与对应光管相比,增加肋高、肋宽、肋厚或减小轴向肋间距使得Nu分别平均增加21.02%-106.27%、47.61%-97.52%、37.91%-76.74%、29.81%-96.37%,?P分别平均提高51.55%-116.41%、66.85%-108.51%、59.76%-98.16%、37.37%-139.46%,基管处平均磨损速率平均减少6.65%-20.1%,10.5%-20.1%,12.9%-37.3%和2.74%-29.2%。（2）定颗粒浓度条件下,增大雷诺数Re或颗粒直径dp,三维外矩形肋管和光管的整体磨损速率、磨损分布范围均增大;在磨损分布范围上,三维外矩形肋管与光管无明显差别。（3）得到单管条件下表征换热能力Nu和流动损失f的关联式。（4）增加管排数使管束换热能力下降流动损失增加,存在最佳管排数使得管束磨损速率最小;减小横向管间距或增加纵向管间距会增加流动损失和加重管壁磨损,但有利于管束换热能力和综合性能的提高;相同条件下,叉排管束换热能力、综合性能均强于顺排管束,流动损失和磨损情况也更严重;具体到不同管排,叉排管束第一排管和顺排管第一排管基管处平均磨损速率一样大,顺排管第二排管基管处磨损速率降为零;顺排管最大平均磨损速率发生在第一排,叉排管最小平均磨损速率发生在第一排。