1、能源與環(huán)境問題是當今世界各國面臨的重大社會問題。我國形勢尤為嚴峻，能源短缺，能源利用率低，能耗高，CO2和SO2排放量居世界各國前列。隨著城市化進程和經(jīng)濟發(fā)展速度的加快，我國將長期面臨能源供應和環(huán)境保護的巨大壓力，采用熱泵技術是減少化石類能源消耗、降低環(huán)境污染的重要措施。民用和工業(yè)燃煤(氣、油)鍋爐熱源改造要求能源利用率較高的供熱熱源，高溫熱泵是技術和經(jīng)濟可行的替代熱源。以市政污水和工業(yè)廢熱水為低位熱源的高溫熱泵已成為極具吸引力的供熱熱

2、源，受到政府和用戶的高度重視。以油田含油污水為低位熱源的高位熱泵也是解決油田地區(qū)城市集中供熱和原油伴熱輸送的理想熱源。
　　殼管式冷凝器是高溫熱泵機組的重要部件，其傳熱能力在很大程度上決定了高溫熱泵的性能。3D強化管在殼管式冷凝器中的使用極大增強了殼管式換熱器的換熱性能進而提高了熱泵機組的運行效率，取得了顯著的節(jié)能、省材、減重、緊湊的效果和良好的經(jīng)濟效益。為此，本文建立了高溫工質冷凝換熱試驗臺，試驗研究了高溫工況下高溫工質HCFC

3、123在多種管外的冷凝換熱性能，為優(yōu)化殼管式冷凝器及開發(fā)高溫熱泵機組提供理論基礎。本文主要完成了以下工作內(nèi)容
　　1、建立了高溫工質冷凝換熱試驗臺。通過對工質在管外冷凝換熱特性的分析確定了試驗研究目標，根據(jù)試驗臺設計原理及關鍵測試參數(shù)設計了試驗臺結構及主要設備，介紹了誤差傳遞理論及誤差分配方案，選擇了測量儀表并對試驗臺誤差影響因素進行了分析。
　　2、開發(fā)了高溫工質冷凝換熱試驗臺監(jiān)控系統(tǒng)。首先確定試驗臺監(jiān)控目標并將試驗臺監(jiān)控

4、系統(tǒng)分為高溫工質蒸氣控制子系統(tǒng)和冷卻水控制子系統(tǒng)，其次利用C++Builder編制了監(jiān)控程序，接著介紹了試驗臺工作過程及監(jiān)控系統(tǒng)運行調試過程，分析了試驗臺運行調試結果。
　　3、試驗研究了HCFC123光管管外冷凝換熱特性。文中介紹了試驗管材并確定了試驗工況，討論了試驗數(shù)據(jù)處理方法及模型評價標準，試驗分析了單管外冷凝換熱的直接及間接影響因素并與Nusselt經(jīng)典理論模型比較，在光管管束試驗結果的基礎上分析了管束效應對光管管外冷凝換

5、熱的影響，并建立光管管束冷凝換熱試驗模型。
　　4、修正了HCFC123水平光管外膜狀冷凝換熱模型。建立并求解了水平管外氣、液膜層內(nèi)的運動微分方程式和能量方程式，根據(jù)蒸氣流速大小分三個區(qū)間，按正交試驗方法設計計算工況并按方差分析法明確了影響管外冷凝換熱的主因素，對Nusselt光管冷凝換熱方程進行了修正。
　　5、試驗研究了Turbo-CSL管外HCFC123冷凝換熱特性。介紹了試驗管材Turbo-CSL并確定了試驗工況，分