环形通道内的对流换热在换热器、核动力装置等领域内得到了比较广泛的应用,也受到了越来越多的重视,但目前国内外对环形通道内单相流动换热特性的研究还不是很充分,许多问题还没有得到解决。本文以空气为介质,对圆管和3种间隙(12.5mm、9mm、6mm)的水平同心环形通道,在Re数范围为104-6×104,外壁面等热流,内壁面绝热条件下的强制对流换热特性进行了实验研究和FLUENT数值模拟。文中分别采用水力当量直径和加热当量直径为定性尺寸对实验数据进行了分析,并探讨了质量流量、热流密度和间隙大小对对流换热的影响,结果表明:1.环形通道内的对流换热系数随Re数的变化趋势与圆管内是一致的,均随着Re数的增大而增大。但环形通道不一定能够强化换热,对本实验来说,6mm间隙的环形通道强化了换热效果,但对9mm和12.5mm间隙的环形通道来说,并没有强化换热。2.采用加热当量直径为定性尺寸要比采用水力当量直径更为合理。3.随着质量流量的增加,换热系数逐渐增大;随着热流密度的变化,换热系数呈无规则变化;随着环形间隙的减小,换热逐渐增强。4.环形通道内的单相摩擦阻力系数小于相同条件下圆管内的阻力系数,并且随着环形间隙的减小,摩擦阻力系数逐渐减小。5.FLUENT数值模拟结果与实验拟合值虽然有些偏差,但总体变化趋势相同,另外得到了环形通道内速度场和温度场的分布。