随着经济的发展,能源的需求量也在逐渐扩大,液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)的世界贸易量逐年增加。LNG在使用前的再气化过程中的核心部件气化器的性能也尤为重要。将换热性能优、效率高的印刷板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)用作LNG再气化过程中的气化器是被广泛看好的选择。许多学者对PCHE展开了实验和模拟仿真研究。由于PCHE的通道结构是微通道,在实验研究中研究者往往只能测量PCHE进出口的相关数据,无法对其内部进行研究分析。此外,在模拟仿真研究中,受限于计算资源与实验设备限制,横流式PCHE的数值模型往往简化为单通道,无法对横流式PCHE的整体热力性能进行深入分析。本文根据横流式PCHE芯体的几何结构特点和几何模型分析结果,基于热网络分析法,根据分布参数模型,将横流式PCHE的芯体划分为由连续的典型层所构成。典型层由连续的单元体所构成。根据集总参数模型对单个单元体的流动与换热特性进行了分析提出了对横流式PCHE整体的流动与传热特性的分析方法。该分析方法通过与之前的实验数据进行对比得到了验证。基于上述分析方法,在不同热力工况和不同水力工况下分析了横流PCHE芯体的整体传热和流动特性。随着超临界氮入口压力的增加其平均对流传热系数略有增加并且其压降得到降低。PCHE芯体的典型层整体的不均匀性和传热系数的协同性也会得到改善,传热效率也随之提高。随着R22入口温度的升高,超临界氮的传热性能得到提高,但这也导致超临界氮的压降更高。此外,在相同的超临界氮入口压力下,R22的进口温度降低时,横流式PCHE的性能评价标准显著增加。在热流体侧管径不变时,增大冷流体侧管径会导致冷流体侧换热能力降低和冷流体加速压降的下降,在冷流体侧管径不变时,增大热流体侧管径会略微降低冷流体的传热能力,但是传热面积的增大导致热流体的传热量提高。基于分布均匀性原理,分析了传热面积和入口质量流量均匀性对PCHE的综合性能的影响。在保持热流体侧的总传热面积不变的情况下,增大热流体侧靠近冷流体入口处的面积可以增强PCHE的总传热量。此外,这也会使冷热两侧的范宁摩擦因子和努谢尔特数增大。保持冷流体质量流量均匀分布,使热流体的质量流量分布沿着冷流体流动方向增加,提高了PCHE的总传热量和总压降,在综合考虑流动与换热情况下,PCHE芯体的综合水力热工特性得到了提高。