板式换热器是一种高效、紧凑的换热元件,目前广泛应用在石油和化工等工程领域。全焊接板式换热器相对于可拆卸板式换热器提高了使用温度和压力,具有更大的适用范围。全焊接板式换热器的板形设计和优化对于改善换热器的换热和阻力特性和提高换热器的整体性能具有十分重要的理论意义和应用价值。本文采用数值模拟的方法对三角形凸台板式换热器的换热和阻力特性进行了研究,基于Fluent软件,建立了三角形凸台板式换热器的换热和阻力数值分析模型,详细分析了板形几何参数对换热介质的流动状态、换热和阻力性能的影响规律,将其与其它两种凹凸包板形的流动状态、换热和阻力性能进行了对比分析,提出了一种对大尺寸板片简化模拟的模型建立方法,可对大尺寸板片进行流动、换热和阻力性能的分析。建立了不同凸台倾角、凸台间距和凸台截面内角的多组三角形凸台板片流道模型,在设定合理边界条件的基础上,进行了换热过程的数值模拟,获得了不同雷诺数条件下各种流道内的努赛尔数、换热因子、摩擦因子等,总结给出了板形几何参数对三角形凸台板片的换热和阻力性能的影响规律。对板形参数和努赛尔数进行了拟合,建立了包括凸台倾角、凸台间距和凸台截面内角等参数在内的三角形凸台板式换热器的换热准则关系式(9000<Re<60000)。基于波纹板的研究结果,对三角形凸台板片的凸台分布进行了两种改进,与两种凹凸包板片总共四种板式换热器,对这四种板式换热器中存在的七种板间流道的换热和流动进行了数值模拟,对比了七种流道中流动形式、换热因子和摩擦因子大小,深刻分析和总结了凹凸包板片和凸台板片对流体扰动和换热阻力特性的不同影响规律。选取换热性能较优的板片,对其冲压成形性能进行了数值模拟分析,通过调整凸台端部面夹角和压边力获得了冲压成形性能较优的板片。针对大尺寸板片换热和阻力特性模拟中单元数量过多和分析数据量大的问题,根据板间流动形式及数值模拟原理,通过适当缩减板片尺寸,建立了满足硬件计算能力和模拟精度要求的有凹凸包特征的大尺寸板片流道的网格模型和数值模拟模型,分析了板间凹凸包形状对介质流动的影响规律,获得了换热器冷热流道中介质的流动速度场、温度场和压力场。