二元冰浆是一种有效的空调蓄冷和输送冷量的介质,有着广阔的应用前景,而二元冰浆的流动特性和传热性能又是将冰浆介质应用于实际工程的最为重要的基础资料。从20世纪90年代中期开始,国外对二元冰浆流体展开了多角度的研究分析,其中包括对二元冰浆的流态、粘性、流动阻力、换热性能的研究,但是大部分的内容都集中在实验研究上。本文在总结有关二元冰浆的热物性(密度、导热系数、粘度、比热等)的理论和实验研究的基础上,通过建立数学模型、用等效比热模型处理二元冰浆的相变潜热,对定热流条件下水平管道内二元冰浆层流和湍流换热性能进行了研究,考察了流速、含冰率、管径等因素对二元冰浆换热性能的影响。本文还研究了水平管道、垂直管道以及90°弯管内二元冰浆流动状态和流动阻力,分析了压降和管内二元冰浆流动形态的影响因素。另外,从微观角度建立了单个冰晶粒子在静止流体中的传热传质模型,对单一的冰晶粒子的相变过程进行了研究,加深了对二元冰浆的流动换热的理解。结果表明,流速和含冰率是影响管内冰浆换热和流阻的主要因素。随着流速和含冰率的增大,管内冰浆对流换热效果是增强的。随着流速和含冰率的增大,管内冰浆流动阻力增大。在流速和含冰率一定的条件下,流动阻力随管径的增大而减小。