紧凑高效微通道换热器是一种被广泛应用于各大工业领域的换热装置。其具有高紧凑度、高换热效率的特点,并能适用于大温差、大压差条件。目前,学术界和工程界所做的研究工作主要集中于化学蚀刻及原子扩散焊接技术制备的印刷板式换热器,而对采用增材制造技术制备微通道换热器的研究较少。本文采用数值模拟对超临界LNG在增材制造的微通道换热器内的流动换热性能及其结构强度进行系统研究,主要工作内容如下:（1）将超临界LNG主要热物性参数作为温度的函数拟合为分段多项式函数,采用有限体积法,选用SST k-ω湍流模型以及全y+壁面处理,数值模拟了超临界LNG在不同截面形状、水力直径通道内的流动换热性能。结果表明:椭圆形通道的换热性能始终优于其他几种通道,但其流动性能较差;水力直径相同时,椭圆形通道的流动换热综合性能较优,半圆形较差,增大通道水力直径对提升流动换热综合性能有益。（2）以水力直径为1.2 mm的椭圆形通道为研究对象,研究了弯曲角度、弯曲周期数以及入口质量通量对流动换热性能的影响。研究表明:Z型通道换热性能优于S型,流动性能则反之,弯曲角度为35°的S型通道流动换热综合性能较优;随着通道弯曲周期数的增大,换热性能增强,但流动性能减弱;质量通量对流动换热性能的影响较小。（3）在椭圆形直通道的基础上,研究了横纹微沟槽结构对流动换热性能的影响。结果表明:微沟槽结构对流动换热性能影响较大,槽深a=0.09 mm、槽宽b=0.24 mm时,流动换热综合性能最好,平均PEC达到1.4;微沟槽结构强化了边界层内的换热,但没有影响到主流区域的流动,摩擦恶化作用较小。（4）采用有限元方法,在椭圆形通道的基础上,建立6种芯体简化物理模型,研究了通道形式对芯体结构强度的影响。研究表明:在压力载荷作用下,LNG通道为直通道和S型通道时,换热器力学性能较好;在压力及温度载荷作用下,LNG通道为Z型时,换热器力学性能较差,丙烷通道为Z型时,变形程度较大;进行应力线性化处理,发现丙烷通道为直通道的力学性能较好,丙烷通道为直通道时,LNG通道为直通道和S型通道的力学性能较好。