我国煤炭资源主要集中在北方地区，传统湿冷式凝汽器在北方地区的应用受到限制，直接空冷式凝汽器以其优异的节水性能补充了传统湿冷技术的不足，改变了以水定电的格局，在我国北方地区得到了广泛应用。蛇形翅片管是直接空冷凝汽器的核心换热元件。对其进行详细的换热流动分析，对直接空冷系统的设计以及运行都具有非常重要的意义。本文应用计算流体力学数值模拟的方法，在不同迎面风速，温度条件以及翅片结构下，对翅片管的流动特性和换热性能进行了深入分析，并得出了翅片管的压力降、阻力系数、换热量、换热系数、出口温度、翅片温度等随迎面风速变化的曲线，提出了努塞尔数N_u与雷诺数R_e之间的无因次关系式，所得到的结果可为我国电站空冷系统的设计和运行提供参考。建立了单排空冷翅片管和1000MW直接空冷凝汽器单元三维流动换热的物理数学模型，并进行了数值计算，分析了夏季TRL工况下，环境因素对凝汽器单元流动与换热特性的影响规律，以及相邻单元之间的相互影响。重点研究了在最不利条件，即夏季高温且有自然大风条件下，空冷凝汽器边缘迎风单元流动换热差的问题，并给出了解决的措施，提出一种新型导流布置方式。分析结果表明单纯改变裙板高度对缓解大风影响效果有限；新型导流布置方式有效地改善了最不利条件下空冷单元的运行情况。