中国每年通过煤矿乏风排放的瓦斯在200亿立方米以上，采用热逆流氧化方法可以有效地利用煤矿乏风瓦斯生产蒸汽。由于氧化装置气流方向间歇变换，位于氧化床高温区两侧的取热区温度场和流场作周期性变动，因而其取热过程和传热机制非常复杂。研究氧化床蜂窝陶瓷内置换热器瞬态传热机理，揭示运行参数对换热器传热过程的影响机制具有重要的科学意义，也为煤矿乏风瓦斯氧化装置取热系统设计提供理论依据。　　本文采用实验结合数值模拟的方法对周期逆流条件下蜂窝陶瓷氧化床取热区中H型翅片管取热器的传热机理与传热特性进行了研究，研究思路是首先建立了逆流氧化床温度分布特性实验台，获得氧化床内部的温度分布特性及取热区入口温度的变化规律;在此基础上建立了准定常取热研究实验台，并结合数值模拟技术研究在无分流蜂窝陶瓷蓄放/热条件下，床层蜂窝陶瓷与分流蜂窝陶瓷围成的狭小空间内翅片换热器复合传热机理，然后在逆流氧化取热实验台上进行逆流非定常取热研究，结合数值模拟研究，并与准定常取热结果对比，确定分流蜂窝陶瓷蓄放热的作用。　　通过研究主要得到以下结论:　　1)蜂窝陶瓷的交替蓄放热过程形成了绝大多数工况氧化床的温度中间高两侧低的分布规律，并在取热区入口形成了近似正弦的变化特性（浓度为1.5％的工况除外）。　　2)通过实验获得了取热区入口温度及入口雷诺数对传热特性的影响，并推导得出了准定常条件下H型翅片换热器的传热实验关联式。　　3)采用换热器外壁镀银与非镀银比较的方法分离传热的辐射和对流分量，提出了辐射传热贡献率参数用以评价两种传热形式的相对关系。在实验工况范围内辐射传热贡献率均在0.48～0.61之间。而狭小空间内的翅片管传热系数最高为空床传热系数的1.47倍。　　4)对流传热系数较大的位置出现在到换热管中心连线与主流流向夹角呈83°～127°之间，而在管背风侧的回流区附近形成传热较差的区域。翅片的遮挡作用及翅片与中心管及周围陶瓷之间位置关系造成的角系数分布形成了从翅根到翅顶辐射传热系数不断增大的分布特性。　　5)气流的换向造成了原有流场及边界层的破坏与新流场与新边界层的建立过程，该过程约经历12s才能完成，期间表观传热系数突增，辐射传热贡献率陡降。　　6)分流蜂窝陶瓷存在非常明显的温度滞后效应，因而非定常工况表观传热系数的波动幅值仅为准定常工况的0.25。通过在不同甲烷浓度、入口风速及运行周期等工况参数的实验研究，获得了表观传热系数的实验关联式，为周期性热负荷条件下换热器的研究提供理论支持与设计依据。