随着世界范围内环保法规的日趋严格以及人们环保意识的不断增强,对清洁型能源的需求逐渐增大,天然气作为世界三大一次能源之一,是重要的清洁能源。将天然气低温液化得到液化天然气(LNG)是一种高效的天然气储运形式,而气化器是液化天然气利用过程的关键设备。中间流体气化器(IFV)使用中间介质,避免了腐蚀性海水与高压液化天然气的直接换热,同时可相变的中间介质可以使介质循环量减小、换热器结构更加紧凑,非常适用于海上浮式储存和气化装置。IFV的中间流体的工质需要有合适的沸点和凝固点,再考虑安全,易得,耐用,对环境友好程度等综合因素,丙烷是目前相对最优的选择。螺旋管是一种有效的换热强化管,相比于直管,螺旋管换热效率高,结构紧凑。螺旋管内的两相流动由于扭转力和离心力的作用非常复杂,目前螺旋管内两相流的规律和机理尚在摸索中。本文以此为研究背景,通过实验以及数值模拟,对丙烷在螺旋管中沸腾传热特性进行研究。首先,本文根据中间流体气化器的流程设计了一套实验系统。实验主要对丙烷与水的换热进行分析,丙烷与水的换热段为一个套管换热装置,内管为螺旋管,外管为直管,水走外管加热内管中的丙烷使丙烷沸腾。实验测量了丙烷和水在试验段进出口的温度,丙烷进出口的压力以及丙烷和水的体积流量,通过计算得到丙烷沸腾换热系数。本文将实验得到的结果与一些已有的换热关联式进行比较,通过与已有的直管沸腾传热关联式的比较结果表明螺旋管可以对换热起到强化作用。与已有的螺旋管沸腾传热关联式的比较结果表明,现有的关联式的由于适用范围不同,计算结果差别比较大。本文接下来利用Fluent软件中的Mixture多相流模型,对丙烷在螺旋管中的沸腾传热进行了数值模拟。通过模拟结果可以了解丙烷在螺旋管中沸腾传热时温度、体积含气率、速度等随截面的分布以及沸腾传热系数随螺旋管截面径向以及管流动方向的变化趋势。通过比较不同丙烷流速、热流密度下的模拟结果,分析了各参数对沸腾传热系数的影响。数值模拟结果中还比较了螺旋管沸腾传热与直管的差异,表明螺旋管可以起到强化传热的作用。将相同条件下的传热系数模拟结果与实验结果进行对比,大部分结果相对偏差在40%以内,平均偏差为23.6%。