换热器的性能对缓解资源短缺问题起着十分重要的作用，研发各种新型换热器或改进传统结构已成为国内外学者的研究焦点。本文提出一种新型的叠蜂窝螺旋板式换热器包括圆柱型、椭圆型和菱型三种叠蜂窝结构，对其内部流动和传热性能进行了对比研究。采用数值计算的方法，分析了该新型换热器的传热强化机理，最终得到一种传热性能较优的新型叠蜂窝螺旋板式换热器。本文的主要研究成果如下：　　首先，为了综合比较蜂窝与叠蜂窝结构的换热性能，先进行了蜂窝与叠蜂窝平板换热模型的数值模拟，得到应用于本研究的数值模拟方法。依据流体在螺旋流道内的流动及传热特性，建立了蜂窝与叠蜂窝螺旋板换热器的模型，采用Re alizable k??模型和RNG k??模型作为模拟的湍流模型。综合考虑本研究的研究目的和各种换热器性能评价方法的应用范围，最终确定使用单一性能评价法，综合比较温度、传热系数、努塞尔数等多个指标，对蜂窝与叠蜂窝换热模型进行了数值研究。　　其次，对圆柱型蜂窝与叠蜂窝螺旋板式换热模型进行仿真计算，从速度场的速度大小、涡度大小、湍流强度和温度场的静温、焓、熵、表面传热系数、表面努塞尔数等指标入手，综合分析比较了蜂窝与叠蜂窝结构换热模型的内部流动与传热特性。叠蜂窝模型内部流体的流动状态比较混乱，混乱程度大于蜂窝模型，而且波动性较强，呈现类似于潮起潮落的特点；流体流动的混乱度的增加，能够有效地增强换热能力，提高传热速率。　　然后，对圆柱型、椭圆型及菱型三种叠蜂窝结构的螺旋板换热模型进行了数值模拟，并完成了模拟结果的对比分析。发现圆柱型螺旋板换热模型的流动和传热性能比椭圆型和菱型差，而椭圆型内部流体的流动较为剧烈、混乱，这样的流动往往会加大设备的损坏及能耗的增加。最后选择菱型螺旋板换热模型作为较优化模型。　　最后，根据正交试验方法，将横对角线、纵对角线、叠蜂窝高度和入口流速作为优化的4个因素，出口温度、努塞尔数和表面传热系数作为3个指标，各参数分别选取3个水平，确定恰当合适的正交表，完成了正交优化试验的方案设计。通过观察得到的出口温度、努塞尔数和表面传热系数的散点图及内部流线图，直观地分析出8号方案是较优方案。对9个试验方案的求解结果进行了极差分析，结合灰关联分析法得到8号方案为较优方案，验证了数值模拟结果的准确性。