主要使用FLUENT软件研究热管空气预热器的烟道流动性能以及其内部的热管热传输性能。结合实际工况,建立了不同管间距呈正三角形排列的热管模型,研究管束排列方式对烟气流动的影响。建立三组不同鳍片高度的热管模型,研究翅片高度对热管管外换热热阻的影响。建立三组不同热管加热长径比的模型,研究管内汽液分布对热管热传输能力的影响。搭建实验台研究了不同热管充液率对热管运行稳定性和热传输极限的影响。得到如下结论：第一,三组管间距与管径比为4：3、3：2、5：3的热管管束模型,在烟气速度从1m/s增加到3.5m/s过程中,模型所产生的流动阻力逐渐增大,管间距管径比为5：3的模型随烟气速度增加压力降增加幅度最小。第二,热管管外鳍片高度为6mm、12mmm、18mm的三组模型,烟气速度分别为1m/s、2m/s、3m/s时,模型的热阻随烟气速度增加逐渐减小,证明烟气速度增加有利于增加烟气和热管管外的对流换热,18mm高的鳍片热管,热阻降低幅度最大,其单位体积翅片产生的热阻值最小,它的经济性和换热效率综合性能最优秀。第三,热管蒸发段加热长径比为2：1、4：1、6：1的三组模型,热管管壁温度分别为473K、523K、573K时,传输热流量逐渐增大,这是由于两种传热介质温差造成的,但是不同的输入壁温影响了热管内部的气液两相工质的流动速度分布以及工质体积分数分布,最终影响了管内工质的热传输能力。加热段长径比为2：1的热管模型热传输能力最大。第四,在实验室搭建试验台研究了热管充液率分别为20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%时,所对应的传热极限以及稳定工作性能。分析发现,充液率在30%-50%范围内,热管适应输入热流密度极限以及稳定工作性能效果最好。