换热器是各种具有热能行业中应用最为广泛的设备之一,往往占设备总投资的很大一部分。而诸多换热设备中,管壳式换热器为最常用的换热设备结构形式。目前将近一半的换热器壳侧均存在两相流动及相变传热。由于两相流动具有很大的随机性,使得壳侧的传热系数与压降的变化存在着较大的不可预测性。因而,对换热器壳侧相变传热及两相流动对设备性能的影响的研究,对改善换热设备性能,提高换热效率有着重要的意义。论文采用数值模拟方法,使用CFD软件FLUENT对管壳式换热器壳侧按两种不同的流体介质的两相流动及相变传热进行了模拟计算,一种为流体为高温饱和水蒸汽；另一种为低温冷却水。根据壳侧流体流动特点,选定合适的湍流模型、两相流模型为混合物模型,并根据汽水转化公式编写了自定义函数UDF来描述相变过程质和量的传递。根据相变换热的计算公式计算所得结果与模拟结果进行对比,证实所建立物理模型及所选用的计算模型的可行性与准确性。分别研究两种情况下,壳侧各流场的分布情况及不同的入口介质参数对换热器壳侧传热系数及压降的影响规律。通过模拟结果对比得出壳侧总的换热量相同的情况下,流体介质为水蒸汽(换热方式为冷凝相变)工况与流体介质为冷却水(换热方式为沸腾相变)工况对换热器壳侧换热性能的影响不同,前者的单位压降下的传热系数为后者的2.9倍。论文研究了管壳式换热器壳侧流场特点及其对换热效果的影响,为类似换热器性能的改善提供了有价值的参考。并根据不同的传热系数及压强分布情况,对换热器壳侧流动介质进行合理的选择起到指导作用。