换热器在多工程领域内广泛被使用。其中,管壳式换热器因结构可靠、适用范围广等优点应用更为普遍。管壳式换热器内壳侧流体的流动形式对其性能影响十分显著。纵流管壳式换热器因具有较小的流动阻力和较高的传热性能成为了国内外学者研究的焦点。为进一步强化换热性能,一般采用弓形折流板,但压力损失极增,功耗增大。为此,本论文基于涡节强化换热管,提出一种新型的涡节管管壳式换热器,以期达到带有折流板光管管壳式换热器的换热效果同时降低压损。本论文采用可实现的k-ε湍流模型,首先对比模拟研究了逆流涡节管换热器、纯逆流光管换热器和带折流板的光管换热器的流动换热特性。结果表明,相比纯逆流光管管壳式换热器,涡节结构可以强化逆流管壳式换热器管内外的换热效果,且管程强化换热相较于壳程更为显著;管程压力损失较壳程大,但综合性能较壳程优良。相较不同折流间距的光管换热器,管程流体进口Re大于5000时,逆流涡节管换热器管内换热性能优于小折流间距的光管换热器。计算Re范围内,逆流涡节管换热器壳程换热性能较差,这是由于壁面形状的变化对影响壳程流动换热特性能力受限。为进一步强化所提出的逆流涡节管换热器壳程性能,在壳程增设弓形折流板,并研究了折流板与涡节管有无间隙时大折流间距(187.5mm)的涡节管换热器壳程流动传热特性。结果表明,带折流板的涡节管换热器壳程换热性能能够得到进一步提高同时也能够有效降低壳程压力损失。无间隙时壳程换热性能提高更为显著,有间隙时壳程压降下降更显著。而且,在一定的Re时,可以达到小折流间距的光管换热器的换热效果。