随着能源的需求量日益提高和能源短缺问题，能源的使用效率迫切需要提高。同时换热器在使用过程中也普遍存在结垢问题，综合流化床和有关旋流场的强化传热研究成果，提出了扭曲管内液固两相流复合强化传热技术。因此开展旋流场内液固两相的传热与流动性能研究，对节能减排具有重要的现实意义和社会效益。简要介绍了扭曲管强化传热基本理论。通过对扭曲管的传热机理进行分析，得知影响扭曲管内流体湍流强度的主要因素包括截面长短轴之比A/B和扭曲比S/De，在扭曲管内添加固体粒子可实现更好的扰流作用。同时分析了液固两相流体强化传热机理，为之后的数值模拟提供了理论基础；对于综合性能的评价也提出了合适的关联式。基于对扭曲管和液固两相流的理论分析进行管内两相流数值模拟，分别考察了Re数和粒子浓度对扭曲管的换热、阻力性能的影响。研究发现：随着扭曲管的扭曲程度和椭圆度的提高，换热性能和阻力性能都逐渐提高，与普通光管相比分别提高了39.7~48.1%和70%~136.3%。在粒子体积浓度低于5%时，扭曲管的换热性能略有下降，在大于5%时，换热性能逐渐开始上升，考虑到工程允许的压降范围，取扭曲管内的粒子浓度不大于10%。另外对不同扭曲比和压扁程度的扭曲管也做了对比分析，并得出优化结果及未来改进的方向。为实验提供了一定的参考依据。通过自主搭建扭曲管换热器实验平台，研究了Re数、粒子体积浓度和粒径等因素对管内的换热性能和阻力性能影响，同时研究了扭曲管的截面椭圆度和扭曲比等结构参数的影响。发现扭曲管内的换热性能均随着Re数、粒子体积浓度和粒径的提高而增大，但管内压降也随之提高。通过数据分析确定了管内固体粒子在高流速下实现较好换热性能的粒径2-5mm以及粒子体积浓度范围5%，三种含粒子扭曲管的换热性能较相应的未加粒子的扭曲管分别平均提高了13.2%，13.4%和15.5%，管内流体压降分别平均提高了61.2%，68.2%和74.1%。实验值与模拟值误差为11.2%，证明了数值模拟具有一定的可靠性。