强化换热是合理利用能源、节约能源的重要途径。其目的就是为了提高能源利用率。在实际生产生活中,应用强化传热技术最多的就是换热器。换热器是实现热量交换与传递的主要设备。管内层流发生在许多换热设备中,由于层流段换热系数低,因此提高低雷诺数状态下设备的换热能力具有重要的现实意义。为此,本文采用数值模拟方法,应用大型软件FLUENT对内置弧线带换热管三维模型的流动与传热性能进行了模拟与计算。首先,基于场协同理论研究了7种不同结构参数的内插件,通过模拟分析速度场和温度场得出了内插件换热管的强化传热机理,即通过扰流件的扰流作用促使速度场、温度场以及压力场之间协同更好,实现强化传热。运用(火积)耗散等效热阻原理分析了传热管换热的不可逆性,对比相同条件下的光管,内插件管的等效热阻远小于光管。等效热阻越小,换热的不可逆性越小。强化换热就是要使换热器的不可逆性减弱。其次,将内插件管和光管在相同条件下进行模拟与计算,绘出了各换热管的换热与流动特性曲线图,通过对比分析,所研究的强化管传热性能均较光管有很大提高,同时流阻也相应有所增加。并采用综合性能评价法对强化管的流动与传热性能进行综合评价与分析,得出：在相同泵功耗条件下,在Re=600-1800的范围内,所研究的强化管均有利用价值,且3号管即h12s78b6的综合传热性能最好。最后,根据7种模型的换热与流动情况的数值模拟结果绘制出了不同情况下换热管的参数曲线图,得出高径比、间径比以及宽径比对换热管换热与流动性能的影响,通过对比分析,在所研究的范围内,相同条件下,弧线带越窄越有利于提高综合性能,且缩小间距可增强换热。根据数值模拟计算的结果,拟合出了努塞尔数Nu和阻力系数f的准则公式,在工程实际应用中对换热管传热性能的改善具有一定的参考价值。文章最后通过对管内为高粘度流体原油时的流动与传热特性的模拟与分析,在管内为高粘度流体时,低Re数下,其综合性能尤为明显。该换热管结构简单,制造加工方便,适合于大规模工业生产,具有广阔的发展和应用前景。