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针对目前弓形折流板管壳式换热器采用分布阻力、容积多孔度等概念来计算壳程流体流动的方法，根据纵流式换热器的结构特点和流动特点，探讨了大型纵流式换热器数值模拟的简化计算问题，提出了几何原型周期段模型和四管模型，以解决大型纵流式换热器数值模拟问题；基于粘性流体力学基本方程，建立了流体流动和传热的数学模型;采用Galerkin有限元法，利用算子分裂思想，推导出离散化方程组。并应用本文提出的简化计算法，对制作的纵流式换热器的热模实验装置在不同结构参数时的流动与传热进行了数值模拟计算；将数值模拟解和实验测量值进行比较，误差控制在20％以下，两者基本吻合，验证了本文的数值计算理论的正确性，为纵流式换热器的结构优化设计和开发新颖换热器提供了依据。