本文以优化一种新型钢制异形管散热器为目的,分别从钢制散热器的发展历史、行业现状、理论计算、实验测试、数据模拟等对其做了详尽分析,确认对该种散热器所做的研究工作具有一定的社会价值和经济效益。绪论中对散热器供暖行业的发展、现状等作了相应介绍,通过对比分析各类管材、管形确认新型钢制异形管散热器设计符合我国现行《居住建筑节能设计规范》规定;理论计算中首先以单根异形钢管为研究对象,通过定性分析以及理论推导,明确了管内热水与室内空气换热关系式,并指出了散热器异形单管外形尺寸对管内受迫对流换热系数以及外表面自然对流换热系数均具有较大影响;但由于单管理论计算时忽略了很多影响实际散热量的因素,因此本文又以双柱异形管散热器为研究对象,利用分坐标的方式将管外对流换热拆分为横坐标绕流换热以及纵坐标自然对流换热。经分析,散热器单管外形尺寸在限定条件下仍是散热器换热的主要影响因素,因此本文在参考外掠圆管层流换热的基础上提出了一种新的横向绕流异形管束层流换热努谢尔特数计算方法:Nu_x=C×Re_fⁿ×Pr^1/3×（1+（s/b））^m1×（1+（a/b））^k1;实验检测过程中本文以一组样本为研究对象,按照国家标准规定以及相应测试方法对其进行了多次测试,并对所得数据整理、归纳,拟合出了该组散热器散热量与进出口水温差间的数值曲线;数据模拟过程中以六组不同散热器为研究对象,利用ANSYS软件分别对其进行了散热器散热量、金属热强度的模拟研究工作;数据整理时本文以一组散热器实验测试值与其对应ANSYS模拟值进行对比分析,提出了以实验检测为基准的模拟值修正因子M;将修正关系式应用到其他模拟值当中,利用修正后模拟值与数值理论计算值对等的关系线性归纳计算出理论计算公式中的各类修正系数,求得限定条件下饶流异形管束努谢尔特数经验公式Nu_x。经分析该公式在理论计算中具有一定的局限性,主要原因是:第一,该公式是基于空气外掠圆管层流换热建立的,适用于类圆管、椭圆管等形状,当单柱长宽比较大时,其误差较大。第二,该公式是在限定散热器单管断面周长、柱间距、排间距的条件下推算出的,其适用性较窄。本文经数值理论计算以及模拟分析得出了不同外形尺寸散热器的散热量及金属热强度,结果发现:1、新型钢制异形管散热器单管长宽比在[1.199,4.345]区间时,散热量随着单管长宽比的增加先增大后减小;散热量的峰值对应横坐标区间为[2.9317,3.355];2、新型钢制异形管散热器金属热强度在单管长宽比[1.199,4.345]区间内先增加后减小,其金属热强度峰值区间为[3.5374,3.9412];长宽比位于区间[3.9412,4.345]时的金属热强度变化趋势比单管断面长宽比位于[1.199,3.9412时的变化趋势略为平缓。3、新型钢制异形管散热器金属热强度与其散热量变化情况不同步,峰值对应横坐标不同。本文所得结论对散热器的优化设计具有一定的指导意义,对工程上的计算亦有一定的借鉴意义。