近几十年来,强化传热技术已经发展到了一个新的阶段,在降低能耗、提高能源利用率等方面发挥着重要作用。本文通过对制冷剂R410A在不同表面结构的水平强化管外环空沸腾、冷凝流动时的换热和压降特性研究,考察了表面结构、干度、质量流速、饱和温度等因素的影响,评价了各工况下的综合换热能力,并结合经验关联式对目标参数进行预测,丰富了管外流动沸腾和冷凝换热数据库,为强化传热研究提供了技术角度和思路。管外环空单相流动实验的饱和温度为311K,制冷剂质量流速范围为40~110kg/(m2·s),结果表明,四根换热管的单相换热系数和压降均随质量流速的增加而增加,CEHT管表现出最优的单相综合换热能力。Dittus-Boelter和Gnielinski经验关联式的换热系数预测结果与实验值相对误差均在±10%以内。管外环空流动沸腾实验的饱和温度为279K,进口干度为0.2,出口干度范围为0.3~0.8,质量流速范围为40~80kg/(m2·s),热流密度范围约为1.90~21.54kW/m2,结果表明,LEHT管表现出最好的流动沸腾综合换热能力。在进出口干度为0.2~0.8的工况下,Gungor-Winterton关联式可以在-15%的偏差内准确预测80%的换热系数实验数据,具有良好的精度。同时进一步研究了质量流速、干度等因素对换热系数和压降的影响。管外环空流动冷凝实验的饱和温度分别为308K、313K、318K,质量流速范围为45~110 kg/(m2·s),制冷剂进出口干度分别为0.8、0.2,结果表明,四根换热管的换热性能与质量流速成正比,与饱和冷凝温度成反比,其中CEHT管的冷凝换热综合性能最好。在热阻分析的基础上,进一步对饱和温度、质量流速等因素对换热系数和压降的影响进行了分析,并结合Nusselt分析理论预测光管换热性能。