随着能源问题的日益突出,节能减排的措施越来越受到人们的关注,而换热器的优化改进能有效提高能源的综合利用率,因此开发高效紧凑的新型换热器已经成为国内外专家学者的研究热点。螺旋板式换热器自从问世以来,由于其设计结构紧凑、传热系数高、自清洁能力强、占地面积小等诸多优点,在全球范围内已经得到了日益广泛的应用。普通的螺旋板式换热器是由两个扁平金属板制成的,传热面积相对较小。为了进一步提高传热性能,本文提出了一种新型的带有缩放板的螺旋板式换热器,并采用传热数值模拟的方法,研究了缩放板结构对螺旋板式换热器的传热和阻力性能的影响,并对缩放板结构进行优化设计。本文的研究内容及结论如下:（1）开展普通螺旋板式换热器的传热数值模拟方法的研究,并将普通螺旋板式换热器的传热数值模拟结果与实验结果进行了比较。结果表明:采用本文的模型、算法和边界条件模拟获得的螺旋板式换热器对流传热系数的仿真结果与实验结果吻合。最大误差为12.5%,本文的模拟方法是可靠的。（2）开展普通的螺旋板式换热器的流动数值模拟研究,找出当前普通螺旋板式换热器的局限性,进而分析其可以改进优化的可能性。创新并发明一种采用缩放板的新型的螺旋板换热器,并且对其结构进行了初步设计。（3）对普通螺旋板式换热器和采用缩放板的新型螺旋板式换热器进行流动及传热数值模拟,并对模拟结果进行对比,研究缩放板结构对螺旋板式换热器的综合性能的影响。结果表明:Re数在22684到81016的范围内,传热影响因子随着Re数的增加先增大后减小,阻力影响因子随着Re数的增加的而变大,缩放板螺旋板式换热器的综合性能优于普通螺旋板式换热器,其综合性能评价系数随着Re数的增加先增大后减小,且在Re数为38887时,综合优化效果最佳,达到了1.281。（4）通过正交试验的方法,对采用缩放板的新型螺旋板式换热器缩放板紧缩段长度与扩展段长度比、缩放板的排列密度、缩放板缩放凹槽与通道高度比等结构参数对综合性能的影响规律进行分析,得出各结构参数对综合性能影响主次,并且找出最佳的结构参数组合。结果表明:缩放凹槽与通道高度比影响最大,排列密度次之,缩扩比影响最小。缩放凹槽与通道高度比为1/4,排列密度为19,缩扩比为1时综合性能指标最高,为最优组合结构。然后利用软件origin通过曲线拟合的方法,完成新型缩放板螺旋板式换热器的包含螺旋板通道高度H和缩放凹槽高度h结构参数的传热关系准则式。