热管换热器较常规换热器具有传热效率高、输热能力大、结构紧凑、均温性优良、传热方向可逆、压力损失较小、安全耐用、控制露点腐蚀较好等优点。这些优点使热管换热器可以用于最大限度的回收低品位热能，在低温余热回收上起到很好的效果。本文针对重力式热管换热器和径向式热管换热器，应用计算流体力学软件FLUENT对重力式热管换热器壳程纵向冲刷方式、径向式热管换热器管内工质及管外结构对壳程温度场和流场的影响进行数值模拟，从而对热管换热器的流动和传热机理做出分析并进行规律总结。对热管及热管换热器进行了介绍，总结了近年来国内外专家学者在热管换热器方面的研究成果，确立了研究方向内容。对本次研究中用到的工具数值模拟方法和CFD软件做了简单介绍。简单介绍了本次研究对象热管换热器的设计流程。对重力式热管换热器纵向冲刷方式的压降和温度场进行了数值模拟，比较了纵向冲刷方式与横向冲刷方式，分析了热管间距和热管长度对纵向冲刷方式的影响，模拟了在热管上加装纵向翅片的强化换热效果。以径向式热管换热器为研究对象，运用数值模拟方法研究了径向式热管管内温度场和流场以及充液率对换热的影响，模拟了径向式热管换热器壳程流场和温度场，分析了流体入口速度、热管间距、翅片参数对流动和换热的影响，寻求最佳参数范围。