换热器作为热交换热备广泛应用于石油化工工业、金属冶炼、机械加工制造、动力工程、航空航天等领域中。本文主要针对管壳式换热器流动及传热性能进行分析,研究扭带结构的变化情况对换热和流动特性的影响情况。利用仿真软件对管壳式换热器内扭带的复合强化传热能力进行数值计算。本文采用换热性能综合评价指标,分析不同几何结构的扭带插入物对努塞尔数、范宁摩擦系数等性能评价指标的影响。通过分析内插不同几何结构扭带波节管的影响结果,得出不同结构中各自的最优组合。将模拟计算的结果综合分析,得出具有最佳强化换热效果的扭带几何参数。通过对波节管内插切口扭带(CT-NTT)的仿真结果进行对比,借助Nu,f,PEC及熵产变化情况的比较,分析了三类切口扭带在波节管中强化传热性能上的优劣。结果发现,对于V型和U型切口扭带,波节管管程的综合传热性能表现较普通扭带有优势,而圆形穿孔扭带的综合性能存在一定程度的降低。综合比较发现,在研究范围内,Vcut-1结构扭带对波节管的综合性能提升最明显。建立新型组合扭带结构,主要对扭带边数、间隔比和偏转角度三个参数进行分析。分别对水在波节管内的湍流流动过程及高粘性滑油在管内的层流流动过程进行仿真研究。通过改变三类参数的值来观察比较波节管的换热性能、阻力性能和综合性能。得到了性能随参数的变化趋势,最终在研究范围内得到了最优结构。分析新型扭带结构对内插组合扭带波节管(CT-CTT)流动传热过程的影响机理,对扭带边数e、间隔比s以及偏转角度对波节管管程的速度场、温度场、压力场、TKE和TED的影响进行了比较。发现扭带边数对管程综合性能的影响最大,而偏转角度的影响较为微弱。基于对新型组合扭带结构的研究结果,建立新型组合扭带支撑管束模型,对壳程传热流动过程进行了研究。通过考察壳程强化传热效果的综合性能评价指标、努塞尔数、摩擦系数的变化情况。比较了以普通扭带和新型组合扭带作为管束支撑物对壳程性和性能的影响。通过对流线、速度矢量、温度、压力、TKE及TED的研究,得出了组合扭带结构对壳程传热过程的影响机理。并对不同Re下壳程流动传热情况进行了比较,分析了流速对壳侧性能的影响规律。