非对称板式换热器是一种新型的板式换热器,其用于很多工况下都可以节省换热面积,显示出了良好的应用前景。但由于其结构的多样性和应用区间的不明确性,限制了其在市场上的应用。通过研究整体性能来得出非对称板换的适用区间是扩展其应用范围的关键。本文通过建立数值模型,研究了一种采用高低波纹的非对称板式换热器的流动及换热性能,分析了波纹高度对其性能的影响,并与对称板换进行了对比。详细研究成果如下:1.利用板式换热器水水换热实验装置对非对称板式换热器进行实验研究,得到了多个工况下的流体进出口温度和压力降,进而拟合得到实验板换的换热准则方程,与数值模拟结果进行了对比。对于宽窄两侧的流体,模拟所得努塞尔数Nu与实验关联式计算值偏差均小于8.0%,而压力降的偏差均小于8.2%,验证了数值模型的可靠性。2.针对高低波纹高度之比为2的非对称板换,模拟了不同宽窄侧流量比、不同允许压力降下的运行,并与对称板换进行对比。非对称板换应用于流量比大于1.3的工况会带来大于10%的换热系数提升。允许压力降从16 k Pa/m增加到80k Pa/m时,换热系数提升百分比最大可达30%。非对称板换宽窄通道触点数不同可能是该现象的原因。3.提出了衡量高低波纹高度差别的指标,不对称度N,通过数值模拟研究了N对非对称板换传热和流动的影响,拟合得到了包含N的努塞尔数和摩擦系数关联式。随着N值减小,两侧通道的综合性能参数ε=Nu/f^1/3差异逐渐增大。4.以水-水单相换热为例,研究了非对称板换对换热工况的敏感性,得到了相比对称板换不同N的非对称板换的优势工况区域。