本发明涉及的是研究储油罐管式加热过程传热与流动规律的装置及方法，其中研究储油罐管式加热过程传热与流动规律的装置包括实验储罐、矩形腔体、PIV装置、数据采集控制系统、加热箱，实验储罐、矩形腔体材质相同且透明，实验储罐置于矩形腔体内，实验介质充满矩形腔体与实验储罐之间；罐底可拆卸地设置多组加热管；储罐进出口、多组加热管进口均与相应的支管路连接，各支管路均温度传感器和流量传感器；PIV装置通过拍摄预先混合在实验介质中的示踪粒子与温度显影剂，拍摄实验储罐内的三维温度场和速度场，对实验储罐内实验介质的三维温度场与三维速度场进行监测。本发明可以模拟不同加热条件下管式加热的加热效率，优化管式加热方式。