我国是世界第二位的能源生产与消费大国,能源总储量较高,但常规能源人均占有量远低于世界平均水平。随着我国经济的快速发展,能源需求正面临严峻的挑战。而换热器是轻工业、电力、石油化工等部门广泛使用的一种设备,改进换热器结构,提高换热器的综合换热性能,可有效调高能源利用效率、降低能耗和污染物排放。螺旋折流板换热器正是一种高效节能的新型换热器。本文采用数值模拟和实验研究相结合的方法研究了不同壳程结构对螺旋折流板换热器流动传、热与阻力性能的影响,探索合适的壳程结构优化方式。主要工作如下所示：1、对螺旋折流板换热器进行合理简化,应用Pro/E软件建立其三维物理模型,应用ICEM网格自适应技术划分非结构网格,并进行网格独立性验证,确定合理的网格数目和网格质量。生产的网格导入Ansys CFX前处理中,定义湍流模型为RNGk-ε模型,给定边界条件,设置合理的求解器参数。最后应用AnsysCFX软件进行数值模拟计算,并根据计算结果其壳侧性能。2、建立防短路螺旋折流板换热器的物理模型,其扇形板片直角边加宽了一定的宽度。对比研究了10。、20°和30。螺旋角下防短路螺旋折流板换热器和常规螺旋折流板换热器的壳程流动、传热与阻力性能,验证防短路螺旋折流板是否能够降低壳程三角区漏流及提高壳侧综合换热性能,得出防短路板片的使用条件。3、为了研究螺旋折流板的板片样式对换热器壳程性能的影响,建立了100、250和400螺旋角的1/3、1/4和1/6螺旋折流板换热器的物理模型,对其进行数值模拟对比,研究了一个螺旋周期内不同板片数目情况下换热器的壳程流动、传热与阻力性能,分析其壳程性能规律及产生的原因,找出最佳的板片样式。4、搭建了透明有机玻璃螺旋折流板换热器的可视化实验平台,采用超声多普勒测速仪测量螺旋折流板换热器的壳程轴向速度分布规律,并就其分布规律产生的原因进行了分析和讨论。