换热器是一种通用工艺设备,广泛应用于工业生产的各个领域,研究开发新型高效换热器对能源的有效利用与节约意义重大。近年来,国内外管壳式换热器强化传热技术的发展方向主要从管程和壳程两个方面进行,目前已经开发出的强化管有数十种之多,壳程结构也在不断改进,从最初的横向支撑到纵向支撑、螺旋支撑,还有本文研究的斜向支撑结构。本文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方式对斜向流换热器的典型代表——帘式折流片换热器壳程流体流动和传热性能进行了研究,主要开展了以下几个方面的工作：1.为验证本文采用的数值模拟模型和计算方法的正确性及模拟结果的准确性,对帘式折流片换热器的壳程流体流动进行了冷模实验,运用激光多普勒测速仪(LDV)测得壳程流体关键局部区域的流速,并以实验条件为边界条件对壳程流动进行数值模拟,比较实验结果和数值模拟结果,两者吻合较好,说明数值模拟建模方案和模拟方法是正确的。2.采用数值模拟的方法对三角形布管方式下帘式折流片换热器的不同结构组合参数进行了研究,分析了在不同组合参数下帘式折流片换热器的传热性能和流阻性能,总结了结构和操作参数对传热和流阻性能的影响规律。在此基础上推导出了可用于指导工程设计的壳程传热系数和流体阻力降准数关联式。3.在三角形布管方式下,采用周期性全截面计算模型对帘式折流片换热器和折流板换热器进行流场和温度场数值模拟分析,对比分析了两者传热系数、阻力、综合性能随Re的变化情况。并运用场协同原理对两者的传热性能进行了对比分析。4.在正方形布管方式下,采用周期性全截面计算模型对圆孔型帘式折流片换热器、方孔型帘式折流片换热器、折流杆换热器三者进行流场和温度场数值模拟分析,研究了三者传热系数、阻力、综合性能随壳程流量的变化规律。