本文以燃气热水器的核心部件——换热器作为研究对象,分析了现有的由铜翅片管换热器构成的燃气热水器的传热过程,以此为基础通过数值模拟的方式分析了某一机型上的铜翅片管换热器内部流体的流动和换热情况,对其结构提出了改进意见,进一步的为了提升燃气热水器性能和降低生产成本,设计计算了一种不锈钢制人字形波纹扁管换热器,并对其进行了数值模拟,理论上证明了其可行。本文主要做了以下工作：(1)通过合理的假设和简化模型,利用Ansys CFX软件对铜翅片管换热器内的烟气流动和换热情况进行了分析,发现在管子背风面存在涡流漩涡区域,削弱了换热,提出在该区域打孔或改变为凸起形状的改进意见。另外还研究了翅片厚度、翅片间距和管径对热效率的影响,对它们的取值范围作了估计,并指出翅片间距的影响最大。(2)通过前面的分析知道了铜翅片管换热器的结构缺陷,在此基础上设计计算了一种不锈钢制人字形波纹扁管换热器,初步确定其结构形式,并对其进行仿真模拟,结果表明人字形波纹起到了强化传热的作用,但同时也使流体在一部分区域形成较大的涡流漩涡区域,使得换热削弱。为此提出了增大槽宽和改为梯形槽两种改进方案,对比发现梯形槽在改善流动和换热状况的同时,由于扩展的换热面积减小,对整体的换热效果提升不大,而当槽宽增大到1.5mm时具有较好的传热效果,有效改善了整机热效率。(3)人字形波纹扁管换热器最终模拟结果为：热效率为85.24%,温升为26℃,排烟温度为192℃,达到了国家标准,理论上证明其可行。同时和原有的铜翅片管相比其性能有所提升,体积增大但不锈钢价格低廉,一定程度上也可降低生产成本。