换热器作为核能系统中的关键设备,其主要功能是将热量在反应堆各回路之间传递,保证反应堆核心的稳定运行。而且换热器的设备完整性是保证反应堆回路完整性的关键,是防止熔盐泄漏的重中之重。翼型翅片PCHE凭借其紧凑度高、耐高温、耐高压等一系列优点,在熔盐堆核能系统的换热器研究中逐渐受到更多青睐。钍基熔盐堆核能系统中使用的换热工质主要为高温熔盐,而目前关于翼型翅片板式换热器的研究中,以高温熔盐为工质的相对较少,且多为运行温度较低的硝酸盐,在热物理性质上与运行温度更高的熔盐有一定差距,相关的研究结果在普朗特数的适用范围上难以匹配。此外,采用高温熔盐的翼型翅片PCHE的相关热工水力实验设备十分复杂,实验条件很严苛,实验难度很大。目前已有的实验研究成果也由于数据十分有限,难以在换热器的设计优化等方面提供更全面的支持。所以对以高温熔盐为换热工质的翼型翅片PCHE进行的模拟研究十分必要。本文在正交试验设计的基础上,对以FNaBe为换热工质的翼型翅片PCHE进行了模拟研究,分析了翼型翅片PCHE的翅片排布几何参数对其热工水力性能的影响。并结合钍基熔盐堆核能系统对换热器的设计要求,以及换热器的不同性能评价标准,对翅片排布几何参数进行了优化选择。根据换热器的能量利用效率,选择了长期运行条件下能量收益最高的翅片排布方式,并详细分析了该结构的热工水力特性,给出了可靠的Nu和f因子经验关系式。在正交实验设计的基础上,通过对一系列翼型翅片PCHE模型进行的不同工况下的模拟计算,以及对计算结果的整理和分析,推断了翼型翅片PCHE的Nu和f因子经验关系式的数学形式,将翅片排布的几何参数整合到了经验关系式中,为翼型翅片PCHE在钍基熔盐堆核能系统中的使用以及设计优化提供了理论支持。