随着国民经济的快速发展，城市气化率的提高，燃气热水器的用户数将大大增加。燃气热水器所消耗的一次能源在整个能源消耗中所占比例也将逐步增大。一方面，我国的城市燃气供应和应用水平相对落后，造成很大的能源浪费；另一方面，今后我国的能源消耗将以每年20％的速度递增，这将使我国今后面临严重的能源紧缺状况。因此寻找新能源和开发工业、民用的节能产品，开源节流并举将是一项非常重要的任务，对燃气热水器技术不仅要求安全可靠，同时对其节能技术水平也应该提出更高要求。　　 本文从燃气热水器的核心部件换热系统入手，针对原有铜翅片管换热器存在接触热阻和翅片效率等影响传热效率的问题，通过采用具有典型的原表面结构特点的直流道交错流波纹板束换热器对热水器换热系统进行节能技术改造，以期进一步提高设备热效率，提高燃气热水器的综合性能。为此，本文主要进行了以下几个方面的研究：　　 1热水器传热过程和影响热效率因素的分析。对强制排气式燃气热水器的传热过程进行了分析，包括燃烧室内的传热过程和换热室的传热过程。计算了燃烧室内的辐射换热量和对流换热量，结果表明燃烧室内的传热过程以对流传热为主，辐射传热为辅，换热量分别为2.02kW和1.2kW。计算了流经燃烧室外盘管的冷水温升(约为4℃)。换热室内的传热过程分为三个阶段，分别是：烟气与换热器壁面的对流传热过程、换热器壁面的导热过程，以及换热器壁面与水的对流传热过程。建立了燃气热水器内的热平衡关系，并分析了影响热效率的因素，发现空气过剩系数和排烟温度是影响燃气热水器热效率的主要因素。　　 2波纹板束换热器的数值模拟研究。在对板片换热式燃气快速热水器传热过程以及流体流动特点分析的基础上，建立了板管内流体流动的三维计算模型和板间烟气流动的二维计算模型，并利用Fluent软件对其进行了模拟计算；利用流体力学和传热学原理对模拟结果进行分析。对板内的三维模拟表明：当流体在板内按照正、反两个方向流动时，温度场和速度场的分布基本相同：压力场分布略有不同，当反向流动时流体压降较小。流体在板内流动时存在流动“死区”，在这些区域里传热效果很差，导致板壁面出现“热点”。板间烟气的二维模拟表明：波纹板束换热器的传热表面利用率高于翅片管换热器；由于换热器高度不够，烟气热量未能充分利用，排烟温度偏高；改进型波纹板束换热器能够有效的利用烟气热量，排烟温度降至400K左右，可以有效的强化传热过程，提高热水器热效率。　　 3板片换热式燃气快速热水器的实验研究。选择强鼓排气式燃气快速热水器作为原型机，根据其结构特点设计了波纹板束换热器，开发出本课题所研究的板片换热式燃气快速热水器，并搭建了热水器传热性能测试实验测试系统，进行了相关的实验测试。实验结果表明：在Pg=2.8kPa、Vw=0.55 m3/h时，热水器热效率达到最大值84.6％，并研究了板波纹结构、热负荷、冷热水温差对热效率的影响规律。然后，对影响排烟温度的因素和作用规律进行了分析。产热水能力测试表明，热水器样机工作能力达到改造前原型机的水平。在此基础上，对实验结果与模拟结果进行了对比分析，发现二者吻合较好。在与常规强排式热水器的对比实验中发现，板片换热式燃气快速热水器由于排烟温度高导致热效率偏低。提出了一种四排凸波纹结构的改进型波纹板束换热器，将模拟结果与常规强排式热水器对比表明，改进型设备的热效率更高。采用不锈钢材料的波纹板束换热器，可以有效的降低燃气快速式热水器的成本，同时保证设备具有较高的热效率。　　 分析波纹板束换热器的传热过程，根据实验数据，利用传热计算方程式，对换热准则方程式进行拟合，得出烟气侧的换热准则关系式，为本类型换热器的开发和设计讦算提供了依据。