滑油冷却器是广泛应用于动力、机械等领域的换热设备,一般采用光管作为换热元件,存在着传热效率低、体积大的缺点。为解决上述问题,本文在参考大量国内外资料基础上,设计了一种新型纵流式滑油冷却器,选用整体针翅管和光管作为换热元件,利用整体针翅管和光管管间自支撑特点设计成混合管束,并设计为双流程;同时为了进行可视化实验研究,在滑油冷却器两侧采用透明有机玻璃板。本文以68#汽轮机油为工质,对设计的新型滑油冷却器进行了大量实验研究,并与双流程圆形滑油冷却器和单流程方形滑油冷却器进行了对比实验。实验结果表明:新型滑油冷却器的换热系数和单位体积换热量较高,换热性能优越,达到了强化传热和设备小型化的目的。实验范围内,在相同壳侧雷诺数下,新型双流程方形滑油冷却器与双流程圆形滑油冷却器相比:在润滑油进口温度t=55℃,水流量20m3/h的设计工况下,前者的总传热系数是后者的1.1~1.3倍,单位体积换热量是后者的1.2~1.4倍。在润滑油进口温度t=55℃,水流量16m3/h的工况下,总传热系数和单位体积换热量分别是是单流程方形滑油冷却器的0.73~0.88倍和0.80~0.91倍。通过对新型滑油冷却器的可视化研究,观察润滑油不同流量时油流体的流动情况,针对发现的问题分析原因并提出解决方案。另外还采用FLUENT软件对针翅管单管部分管段的管外流场、温度场和压力场进行了数值模拟。结果表明,在针翅附近速度场的大小和方向变化较大,表明了针翅的存在激发了流体的边界层分离和湍动,从而强化了传热,并进一步分析了针翅管的强化传热机理。