随着社会的发展和科学技术的进步,能源在日常的生产生活中起着越来越重要的作用,大量不可再生能源日益枯竭,能源危机逐渐严重。我国作为能源的生产和消耗大国,虽然正处于经济与文化高速发展的过程中,但是整体偏低的能源有效利用率与之不匹配,减少能源损失和保护生态环境的问题迫在眉睫。换热器作为能量交换的重要设备,在各行各业中有着广泛的使用背景,强化传热性能并降低流动阻力可以很大程度上减少不必要的能量损失,促进能源的有效利用。本文主要通过利用数值模拟的方法,研究流动参数和结构参数对管翅式换热器对流传热特性的影响。首先,对圆管平直翅片换热器的计算区域进行数值模拟仿真,并通过结合流动参数和结构参数(翅片间距H、横向管间距Ttp、纵向管间距Ltp和散热管管径D)对管翅式换热器空气侧速度场、温度场和压力场进行分析,研究管翅式换热器的换热和流动特性。结果表明:随着翅片间距减小、横向管间距减小、纵向管间距减小以及散热管管径增大,对流换热系数也将增大,会取得较好的换热性能;同时,随着翅片间距减小、横向管间距减小、纵向管间距增大以及散热管管径增大,导致进出口压降增大,能量损失增多;通过综合评价标准分析,在较大翅片间距、较小横向管间距、较大纵向管间距以及较小散热管管径时j/f因子更大,综合换热能力更好。其次,通过正交试验设计进行数值计算结果极差分析,综合考虑翅片间距H、横向管间距Ttp、纵向管间距Ltp和散热管管径D对换热和流动特性以及综合换热性能的影响程度和显著水平。结果表明:不同结构参数对换热和流动特性以及综合传热性能的影响程度不同,在本文所设定的参数范围内,当H=2.8mm,Ttp=20mm,Ltp=31mm,D=16mm时,综合换热性能最佳。最后,利用多元线性回归方法对数值计算结果进行拟合,得到流动参数和结构参数与努塞尔数Nu和阻力系数f的综合关联式,并对关联式准确性进行考核。