板式换热器板片结构多样,寻找一种“高效低阻”板型结构,始终是研究者关注的重点。以蓝科高新装备公司提供的斜波纹换热器作为研究对象,通过数值模拟和实验测试相结合的方法,得到流动与传热的关联式。基于场协同理论对流场进行可视化分析,定性描述不同板型结构之间协同性的变化。借助数值模拟软件ANSYS Workbench对板式换热器流动与传热过程以及对初始结构进行参数化分析研究,寻求换热与压降的最佳配合关系,为板式换热器的优化设计提供参考。具体研究内容和结论如下:（1）搭建斜波纹板式换热器水～水传热与流动的测试试验平台,对斜波纹板式换热器试验研究,基于最优化原理对试验数据处理,并用最小二乘法拟合出流动传热的关联式,为验证数值模拟的可靠性提供了依据。（2）在小间隙板式换热器通道内网格质量差,导致浮点溢出无法计算。用Poly-Hexcore划分网格方法,有效解决了网格质量差的问题,同时还有效降低网格总体数量,进而减少了求解时间;采用CFD数值模拟方法,研究分析同一条件下,各种湍流模型计算结果,最终选择适合板式换热器结构的k-?RNG模型,误差最小仅为1.65%;用HTRI核算值和试验值验证Fluent数值模拟结果可靠性,发现HTRI核算值和CFD软件模拟值与实验值之间的误差分别仅为1.65%和1.26%,验证了数值模拟的可靠性,为后续工作奠定了基础。（3）基于场协同理论,分析不同板型结构下速度场、热流场和压力场之间配合的好坏。速度矢量和温度梯度矢量的夹角尽可能小可以提高强化传热效果,在提高场协同效果的同时还要考虑尽可能降低阻力消耗,使其压力矢量与速度矢量的协同角变小,为板式换热器的强化传热提供了理论依据。（4）为实现板式换热器的“高效低阻”,基于响应面分析法对RS板式换热器进行强化传热优化。首先,将三维模型和速度进行参数化,对参数化数据进行合理的约束;其次,将参数化模型和流速在流场中优化求解分析,确定优化的目标函数,选择适合本模型的优化方法和DOE试验方法。最后基于响应面法进行强化传热分析,得出在努塞尔数仅降低6.99%,摩擦系数可下降31.92%的优化结果,还到了高效低阻的设计构想,本优化方法为以后换热器的优化设计提供了理论参考。