管壳式换热器具有较强的高温高压承受能力和较高的可靠度,在换热器中占据主导地位,但其壳程折流板后存在流动死区,对换热器影响较大,而且壳程流体的流动方式会造成壳程阻力较大,所以研究管壳式换热器壳程如何消除流动死区和降低阻力是提高管壳式换热器换热的重点。扭曲管是在圆管的基础上将圆管压扁后产生椭圆管,并由椭圆管通过特殊加工制作而成的用来代替光滑圆管的一种传热管,其扭曲结构对管内和管外流体产生干扰,使流体湍流度增加,有利于换热。针对圆管弓形折流板换热器壳程流动死区大、流阻高的问题,本文提出两种扭曲管换热器:扭曲椭圆管弓形折流板换热器和扭曲椭圆管开孔折流板换热器。通过数值模拟方法研究两种扭曲管换热器壳程强化传热机理,并与圆管弓形折流板换热器进行比较。研究改变扭曲管短长轴比和折流板间距时两种扭曲管换热器综合性能的变化,分析改变不同参数的情况下两种扭曲管换热器流场、温度场以及换热和阻力变化情况,结果表明:（1）同等条件下,两种扭曲管换热器的综合性能均强于圆管弓形折流板换热器。虽然传热系数与压差均低于圆管弓形折流板换热器,但扭曲管换热器壳程中不存在流动死区。（2）扭曲管短长轴比在入口速度较小时对扭曲椭圆管弓形折流板换热器综合性能影响较大,入口速度为1m/s～2.2m/s时,改变扭曲管短长轴比对扭曲椭圆管弓形折流板换热器综合性能影响较大,在v=1m/s时,扭曲椭圆管弓形折流板换热器在扭曲管短长轴比为0.4时JF最大为1.24,扭曲管短长轴比为0.7时JF最小为1.126,两者相差10.1%;入口速度为2.2m/s～3.4m/s时,改变扭曲管短长轴比对扭曲椭圆管弓形折流板换热器综合性能基本无影响,在v=3.4m/s时,JF值最大相差0.98%。（3）扭曲管短长轴比在入口速度较小时对扭曲椭圆管开孔折流板换热器综合性能影响较大,入口速度为1m/s～2.2m/s时,改变扭曲管短长轴比对扭曲椭圆管开孔折流板换热器综合性能影响较大,在v=1m/s时,扭曲椭圆管开孔折流板换热器在扭曲管短长轴比为0.4时JF最大为1.167,扭曲管短长轴比为0.7时JF最小为1.089,两者相差7.2%;入口速度为2.2m/s～3.4m/s时,改变扭曲管短长轴比对扭曲椭圆管开孔折流板换热器综合性能基本无影响,在v=3.4m/s时,JF最大相差0.5%。（4）折流板间距对扭曲椭圆管弓形折流板换热器综合性能影响较大,在v=1m/s时,扭曲椭圆管弓形折流板换热器在折流板间距为100mm时JF最大为1.146,与最小JF相差6.5%,在v=3.4m/s时,扭曲椭圆管弓形折流板换热器在折流板间距为60mm时JF最大为1.379,与最小JF相差4.5%。（5）折流板间距对扭曲椭圆管开孔折流板换热器影响较小。在v=1m/s时,扭曲椭圆管开孔折流板换热器在折流板间距为100mm时JF最大为1.095,与最小JF相差4%;在v=3.4m/s时,扭曲椭圆管开孔折流板换热器在折流板间距为75mm时JF最大为1.29,与最小JF相差0.5%。