以布置矩形扰流元的二维通道为研究对象,结合反问题研究方法,开展强化传热优化研究。以火积耗散为目标函数,对布置不同扰流元数量时扰流元的间距进行反演优化,找到扰流元最佳节距,以达到最好的换热效果。首先建立物理模型,介绍火积与火积耗散极值原理,将火积作为目标函数用于反演。然后介绍改进的简化共轭梯度法。在二维矩形通道内布置数个扰流元,在等温边界条件下与定热流边界条件下分别对其换热情况进行数值模拟,分别得到了流场的努塞尔数、火积耗散值与扰流元节距的函数关系。结果表明扰流元的节距不同换热效果也不同,换热结果与扰流元节距成二次函数关系,扰流元的分布存在最佳值,函数分布存在极值,在等温边界条件下,火积耗散值有极大值;而在定热流边界条件下火积耗散值有极小值;努塞尔数在不同的边界条件下都有极大值。同时对不同扰流元数目的换热情况也做了模拟。在得到正问题的数值计算结果后,开展了对二维通道换热情况的反演优化,采用简化共轭梯度法,进行反演数值模拟,利用FLUENT软件动网格技术实现扰流元节距的优化,从不同的初始位置出发,寻找最优的节距,并与正问题计算结果进行比对,在计算过程中,对算法进行了多次修改,得到了更高精度的计算结果。与正问题一样,对不同的扰流元数目(从少到多)分别进行了反演优化,找到最优值。另外,在定热流情况下,火积耗散值的分布存在局部极值点,使用简化共轭梯度法的时候,搜索的结果会停留在局部极值点附近,为了解决局部极值的问题,我们对简化共轭梯度法做了改进,采用大的定步长简化共轭梯度法,使得搜索的过程不会陷入局部极值点从而在一定范围内解决了局部极值带来的影响。利用这种新的方法再一次进行了反演,最终结果表明,两种边界条件下,都能搜索到达最佳的极值点附近,从而验证了该方法的可靠性,也证明了火积耗散极值原理的正确性。采用反演的方式优化通道内的换热情况,可以更快的得到最优的结果,提高了效率,这种用于对流换热优化的计算方法值得推广。