板式换热器是近十几年来得到广泛应用的一种高效、紧凑的换热设备，大型船用换热器是必不可少的热交换设备之一。例如在气缸套的淡水冷却器、主副机滑油冷却器、给水加热等设备中，换热器发挥着巨大的作用。一般船用换热器为列管式换热器、板式换热器、转轮式和热管式等。板式换热器具有换热量大、体积小、换热效率高等优点，符合船用换热设备基本要求，且该类型换热器已在船舶领域得到逐步推广，因此对船用板式换热器的研究具有比较广泛的意义。本文通过数值计算方法对板式换热器板片进行研究分析，并在已有板片的基础上进行优化设计。首先选取人字形板片作为研究对象，并对其进行数值计算，再通过HTFS+进行理论计算。分别对H-H模型、V-V模型、V-H混合模型进行实验研究。对比数值计算和实验结果发现，混合板片的压力和Nu都在小角度和大角度之间。以曲折波纹板片作为基础板片，并在该板片的基础上进行优化设计。首先针对板片波纹倾角进行研究，分别对波纹倾角β=20°、25°、30°、35°、40°、50°、60°的板片进行建模，设置相同的边界条件，计算不同模型的换热特性和阻力特性，发现波纹角度β增加，Nu数增加，流体的压力损失也增大。板片的综合性能参数随波纹角度的增加而减小，并发现当波纹角度大于40°时，板片的综合性能急剧降低。本文通过改变波纹板片的纵向波纹高度对曲折波板板片进行优化设计。分别对不同波高比a=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1时建立模型，分别进行数值计算。研究发现：波高比a增加，板片的Nu降低，同时板片的压力损失逐渐增加。优化计算后，选定波纹倾角为40°，纵向波高比a=0.4，分别对原曲折波纹板和新板片-高低板进行数值计算，发现相同流速下高低板比曲折波纹板性能更优。对曲折波纹板进行一次优化设计后，在高低板的基础上进行二次强化传热研究。在曲折波纹板波纹拐点处增加凹坑，建模计算后研究发现：新板片比原板片Nu数高，压力损失低。本文将最小热阻理论应用于板片设计中，分别计算上述不同模型的广义热阻值，发现加凹坑的高低板的广义热阻值最小。