作为汽轮机发电机组的重要辅机之一，凝汽器工作性能的好坏对整个机组的安全性与经济性有十分重要的影响。因此，研究、开发和设计更高效合理的凝汽器成为人们努力的方向。由于凝汽器几何尺寸大，内部蒸汽流动与凝结换热过程复杂，数值模拟的方法已成为研究凝汽器内部流动和传热特性、设计凝汽器内部管束结构的重要手段之一。本文详细地推导了用多孔介质模型修正后的N-S方程组，建立了凝汽器的数值模型，并给出了模型中分布阻力、分布质量汇的处理方法。本文运用上述的数值模型对N-16300-1型凝汽器进行了具体的模拟，得到了凝汽器壳侧的流动、换热细节，求得了壳侧蒸汽的速度分布、压力分布、空气浓度分布、传热系数分布。根据得到的模拟结果，本文发现这种N-16300-1型凝汽器的结构不合理，大量不凝结气体的积聚阻碍了蒸汽的流动和传热。这与该电厂的凝汽器实际运行情况相一致。对此，本文提出了相应的改进建议，并对改进后的凝汽器进行了计算．结果证明改进后的凝汽器传热性能有很大的改善。本文还对N-16300-1型凝汽器进行了变工况的模拟与分析，详细揭示了凝汽器在四种工况下的汽相流动与传热过程，为凝汽器变工况运行时可能出现的问题提供了一些有用的信息。最后，本文在保证冷却面积不变的基础上，对N-16300-1型凝汽器进行管束置换，并将置换后的凝汽器壳侧蒸汽流动与传热特性进行模拟计算，与原结构的凝汽器模拟结果对比后发现置换后的凝汽器的传热效果更好。这为管束布置方式对凝汽器壳侧蒸汽流动与传热特性的影响的研究提供了一种很好的方法，对具体的凝汽器设计也有很大的帮助。