换热器是能源动力、石油化工和暖通空调等行业中广泛应用的设备,提高换热器的换热效率和降低泵功消耗对于节能减排具有重要意义,特别是在“碳中和”、“碳达峰”的背景下,高效换热设备的设计和开发尤为重要,是节能减排的重要措施。传统弓形折流板换热器具有结构相对简单、抗压性能强和加工制造易等优点,是高能行业中应用最广泛的一类换热设备。然而,传统弓形折流板换热器由于折流板在壳侧与换热管束呈垂直布置,存在壳侧压降大、折流板后流动死区大的问题。基于以上问题,本文提出交错百叶折流板管壳式换热器,旨在改善管壳式换热器壳侧流动结构,进而降低泵功消耗,提升其综合性能。本文提供交错百叶折流板管壳式换热器的设计物理模型,建立交错百叶折流板管壳式换热器三维数理模型,生成复杂计算网格;通过三维数值模拟,获得交错百叶折流板管壳式换热器壳侧速度场和温度场的分布情况,详细分析其减阻机理和特点;研究不同百叶折流板倾角α、不同相邻百叶折流板组夹角β、不同换热管束布置方式对其换热、阻力和综合性能的影响。主要内容和结论如下:（1）与弓形折流板换热器相比,交错百叶折流板换热器壳侧流体流动形成了明显的螺旋状流动,壳侧流体整体流动均匀,有效减小了流动死区和回流区,增强了折流板后的流动扰动,强化了该区域换热。（2）开展了百叶折流板倾角α对其性能的研究。结果表明,百叶折流板倾角在30°～75°范围内,不同百叶折流板倾角的交错百叶折流板换热器壳侧压降均低于弓形折流板管壳式换热器,降低了70.66%～79.61%,且随百叶折流板倾角的增加其降低幅度变小;相同压降下的传热系数均高于弓形折流板换热器,提高了79.49%～118.7%,且随百叶折流板倾角的增加先增大后减小。（3）开展了相邻百叶折流板组夹角对其性能的研究。结果表明,百叶折流板组夹角在15°～75°范围内,与弓形折流板换热器相比,交错百叶折流板换热器壳侧压降降低了降低了74.1%～77.12%,降低幅度随夹角的增大而减小;相同压降下的传热系数提升了88.52%～118.70%,邻百叶折流板组夹角的增加先增大后减小。（4）对比研究了换热管束正方形布置和三角形布置对交错百叶折流板换热器性能的影响。计算结果表明,在换热管束、百叶折流板倾角和相邻百叶折流板组夹角均相同的情况下,三角形布置的交错百叶折流板换热器综合性能优于方形布置的换热器。（5）在本文研究范围,交错百叶折流板换热器单位压降下的传热系数高于弓形折流板换热器,意味着在泵功消耗相同的工况下,交错百叶折流板换热器具有更好的换热性能,为达到相同的传热性能所消耗的泵功更少,是一种高效节能的新型结构形式;“45-45-△”型交错百叶折流板换热器性能较优,其综合性能比弓形折流板换热器提升115.00%～118.70%。