大小孔折流板换热器是一种新型壳程导流结构管壳式换热器,该换热器壳程采用大小孔折流板结构形式,使传统弓形折流板的横向流变为具有周期性“收缩、喷射”的纵向环隙贴壁射流,从而显著减小了管束流体诱导振动,有效降低了壳程压力降,提高了换热器的综合换热性能。本文对大小孔折流板换热器进行系统研究,主要内容以及创新成果如下：(1)研究了一种新型大小孔折流板结构,该折流板是在整圆形折流板上按一定规律排布大孔和小孔,小孔与普通弓形折流板一样用来支撑管束,大孔是使壳程流体流过管子与大孔之间的间隙,沿着管壁形成环隙贴壁射流。相邻两个大小孔折流板的大小孔排列正好相反,这样可以有效地支撑管束。(2)提出了环隙贴壁射流的概念,环隙贴壁射流是流体流过环形缝隙并贴管壁流动的壁面射流。本论文通过数值方法研究了单股环隙贴壁射流和双股环隙贴壁射流的速度分布规律、最大速度衰减规律、半扩展宽度变化规律、表面传热系数和表面摩擦系数沿管子轴向的变化规律等,并揭示了孔隙宽度和孔间距等参数对环隙贴壁射流的流动和传热的影响。(3)实验研究了正方形排列和三角形排列不同大孔直径大小孔折流板换热器的流动和传热规律。实验发现,采用大小孔折流板换热器可以显著地降低管壳式换热器的壳程压降,降低幅度可达50%：实验也发现,若与弓形折流板换热器具有相同管子排列方式和板间距情况下,大小孔折流板换热器的壳程传热系数有所下降。(4)建立了经过实验验证的大小孔折流板换热器数值分析模型,利用数值模拟方法研究了大小孔折流板换热器的流动和传热规律,揭示了大孔直径、板间距等参数对换热器壳程压降和壳程传热系数的影响。结果表明,流体流经大小孔折流板孔隙时,其局部传热系数和局部摩擦系数都会突然增大,然后缓慢降低。大小孔折流板换热器的壳程压降和壳程传热系数随着大孔直径和板间距的减小而升高。如果选择合适的大孔直径和板间距,大小孔折流板换热器具有较高的壳程传热系数和较低的壳程压降。(5)根据数值模拟结果拟合出了大小孔折流板换热器壳程压降和壳程传热系数的关联式,为其工业设计提供依据。(6)通过建立有限元流固耦合模型,分析了大小孔折流板换热器在流体过程中产生的诱导振动。与普通的弓形折流板换热器进行比较发现,本论文提出的大小孔折流板换热可以有效地降低换热器的诱导振动。(7)通过对大小孔折流板与圆弧切线波纹管复合结构换热器的强化传热实验研究发现,与普通弓形折流板换热器相比,圆弧切线波纹管与大小孔折流板复合结构换热器能有效降低其壳程压降;其综合性能要远高于普通弓形折流板换热器。