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在天然气运输和应用过程中，天然气加热炉的使用面大量广，提高天然气加热炉的热效率，降低其能耗，显得尤为重要。为此，对大圆筒天然气加热炉内加热元件偏心布置时的流场进行了研究，引入双极坐标系将不规则的偏心圆区域转化成规则的矩形区域，为数值计算创造了良好的算法环境。通过数值计算，得到了大圆筒内加热元件偏心布置时的温度分布和速度矢量分布，并设计了可视化流场实验装置，通过实验研究验证了数值计算结果，在此基础上，优化了大圆筒内火筒、烟管、被加热管束的相对位置，提高了加热炉的热效率，降低了能耗，节省了钢耗量和初投资，具有