液化天然气(Liquid Natural Gas,LNG)对缓解能源危机、优化能源结构和减少环境污染具有至关重要的作用。随着海上LNG产业的高速发展,浮式储存及再气化装置(Floating Storage and Regasification Unit,FSRU)受到日益广泛的关注。印刷电路板式换热器(Printed circuit heat exchanger,PCHE)作为典型的微通道换热器,具有耐高温、耐高压、安全可靠的优点,且传热效率不易受晃荡的影响,被广泛应用于LNG-FSRU。本文建立了直通道和Z型通道印刷电路板式LNG气化器的三维数值模型,通过数值研究揭示了冷/热通道中超临界LNG/丙烷冷凝传热机理及耦合传热机制,对比了不同结构和运行参数下印刷电路板式LNG气化器的流动与传热特性,研究了结构和运行参数对热工水力性能的影响规律。结果表明,印刷电路板式LNG气化器中流体的温度分布主要由速度分布决定,丙烷的冷凝过程首先在通道壁面处发生,然后逐渐向内部扩展。通道弯角导致冷、热流体的加速核心向弯角的内壁面靠近,使边界层变薄甚至破坏,有利于强化对流传热,但会导致较大的流动阻力。通道弯曲角度越大,传热性能越好,压降越大。采用综合评价指标考察印刷电路板式LNG气化器的热工水力性能,发现通道弯曲角度为15°时可以获得最佳综合性能。进口温度对印刷电路板式LNG气化器的流动与传热特性影响较小,而进口质量流量的影响较大。适量提高超临界LNG进口温度、增加超临界LNG进口质量流量有利于印刷电路板式LNG气化器综合性能的提高,而过大的丙烷进口质量流量会导致LNG气化器的综合性能下降。论文的研究工作明晰了印刷电路板式LNG气化器的流动与传热特性,为印刷电路板式LNG气化器的工程设计和高效运行提供了理论依据。