脉冲强磁场装置是开展极端条件下科学研究的重要装置。稀释制冷系统是其低温部分的重要组成部分，其系统参数的优化可以保证为科学实验提供稳定、足够制冷功率及合适制冷温度的超低温环境。 根据实验装置的实际情况选择了合适的热交换器形式-套管式热交换器，并改进了换热器的形式，强化传热；在进行模拟之前，收集整理材料物性值，选取合适的数值方法—最小二乘法曲线拟合，并编制程序进行计算，得出物性的函数表达式；对换热器内部流动换热过程建立了计算数理模型，利用FLUENT流固耦合模型Coupled，并将壁面温度和对流换热系数做了合适的处理，结合实际编写Udf程序，使状态方程、边界条件、和数理模型结合起来求解。叙述了这些确定条件在FLUENT软件中的实现方法，为用FLUENT软件模拟整个传热过程做充分的准备。模拟计算结果与理论值进行了比较，变化趋势与理论一致，计算模型和结果较为正确。 用FLUENT数值模拟了套管式换热器的换热特性。首先，计算了不同换热器长度L（0.8m、1m、1.2m、1.4m），不同3He进口速度V（0.001m/s、0.002m/s、0.003m/s、0.004m/s），不同的换热器管径D（0.3mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm）对换热器出口平均温度的影响；此外，还模拟了在相同质量流量下，不同的3He循环流速V和换热器管径D的组合，换热器出口平均温度的变化趋势，进而得到L、V、D对出口平均温度的影响趋势及相互之间的影响。 此外，根据气液相平衡的关系式、两相分离的原理，综合考虑超流氦分离的特点，结合脉冲强磁场装置的实际需要，对稀释制冷系统相分离装置进行了理论分析并给出相关优化措施；提出了一个尺寸结构的优化方案。