随着社会的快速发展,能源的过度开发以及日趋严重的环境问题,使我们不得不解决能源匮乏的问题,提高能源利用效率。而热能作为当今能源利用的主要形式,主要通过换热器进行能量的转换,泡沫金属具较大的比表面积、大孔隙率等特殊性质,其本身结构正好符合被动强化传热技术中的扩展表面法,并且因为其独特的多孔结构可以有效的破环层流底层,增加湍流程度从而增强化热效果,同时泡沫金属具有金属骨架,因此导热能力较高,所以使其具有很好的换热性能,将其应用到换热器中可以减少换热器体积,提高换热器性能。但是根据文献显示,在雷诺数相同的条件下,加入泡沫金属的换热器努塞尔数有明显增加,但是压降也随之增大。所以本文在泵功的情况下对比了两种泡沫金属换热管,通过控制两种填充形式的泡沫金属换热管的不同变量分析了各换热管的压降和努塞尔数。本文由膛线受到启发进行了环式泡沫金属填充换热管的对流换研究,利用3D打印技术,打印螺旋流道,再利用泡沫金属将换热管加工出膛线,将阴线类比泡沫金属凹槽,阴径当成管道内径,阴径与阳径之差作为泡沫金属填充物的厚度,首先对环式泡沫填充金属换热管性能进行研究。其次根据现有文献知道,泡沫金属填充物的位置对换热和流动特性有着明显的影响,所以又设计了螺旋带式泡沫金属填充物,通过计算环式填充换热管的泡沫金属的填充量,确定了螺旋带式泡沫金属的填充量,控制了两种填充方式的泡沫金属填充量相同,同时也控制了两种换热管的雷诺数。最后分别选用两种孔隙率和空密度的材料对两种填充方式进行了对比实验。最后将两种方式的换热管进行了流动、传热和PEC综合评价。根据实验结果显示,当螺旋角度为120°时,螺旋带式泡沫金属换热管的综合评价指标最高,且在相同条件下,螺旋带式泡沫金属换热管比螺旋带式泡沫金属换热管的综合性能好;而对螺旋带泡沫金属的扭曲角度进行分析发现,随着当扭曲角度从0°增加到280°时压降逐渐较小,但是当扭曲角度由280°增大到360°时,压降突然增大,且280°的螺旋带换热管的综合评价指标也时最高的,但是努塞尔数变化不明显。