由于紧凑式换热器(Compact Heat Exchanger)具有单位体积热交换面积大、结构紧凑、质量轻等优点,被广泛应用于石油化工、汽车、燃料电池、低温等工业领域,并逐渐取代列管式换热器。板翅式换热器(Plate Fin Heat Exchanger)为紧凑式换热器的一种,通过采用扩展表面,换热器传热面积和换热系数得到增加。板翅式换热器的热力设计准确性取决于换热翅片表面传热与阻力性能。本文主要针对具有波纹翅片的板翅式换热器开展了理论与实验研究。首先,利用风洞试验台对两种典型波纹翅片进行了实验研究,选取两种翅片各三个试件进行实验,获得层流、过渡流以及湍流状态下的传热因子与阻力因子,三个试件实验结果偏差较小,表明实验可重复性好,实验结果准确可靠。其次,分析了几何参数对翅片阻力特性的影响。通过正交法选取翅片波动幅度与流动方向单位流动长度组合,数值模拟了翅片内流体的流动状态,计算了特定流态下空气流经不同几何结构参数模型的压力降,得到翅片波动幅度与单位流动长度对翅片性能的程度。结果表明,翅片波动幅度对翅片阻力特性的影响较流动方向单位流动长度更大。最后,基于翅片波动幅度对翅片阻力特性的影响,分析了特定流态下波动幅度对翅片综合性能的影响。通过分析过渡流状态下相同单位流动长度不同波动幅度翅片的流场温度场与压力场,研究了波动幅度对翅片传热与阻力特性的影响。结果表明,在过度流状态下,翅片波动幅度对翅片的综合传热性能具有较大影响,波动幅度越大,翅片的综合性能因子越小。本文针对具有波纹翅片的板翅式换热器性能进行了理论与试验研究,相关结果对于开发新型结构波纹翅片,提高换热器效率,节能降耗具有重要理论意义和实践指导价值。