螺旋板式换热器是一种热量传递设备，应用广泛，其换热效率的高低决定了能源的节约与耗损。由于螺旋通道的特殊结构，换热气侧的热阻约占总热阻的90%，致使换热效率明显降低。纵向涡发生器是一种被动式强化传热方式，强化换热效果显著，现已成为热交换领域发展的主流趋势之一。本文在此基础上提出在螺旋板式换热器通道壁面上焊接三角翼和椭圆柱两种组合形式涡发生器，目的是改善气侧换热系数，提高换热效率，降低能量损失。它的开发和研究从理论上来说，可以丰富传热学知识，具有重要的学术价值。对实际工程也起到指导作用，给工业应用带来新的发展方向，具有现实意义。文中通过理论分析、数值模拟和实验研究三种方法相结合的手段，对组合涡发生器在换热通道内的强化传热特性进行研究，主要工作如下：(1)以传热学、流体力学、高等传热学等相关理论知识为基础，根据涡流发生器形状分析涡旋产生的条件；从边界层理论和场协同原理两个方面揭示涡旋强化传热机理；确定强化传热的综合判定方法。(2)综合国内外研究成果，总结分析，确定扰流元形式及基本参数。利用pro/Engineer5.0建立物理模型，Gambit2.1软件划分计算网格；在Fluent求解器中设定边界条件、选择适合的控制方程及介质的物性参数，对计算模型进行数值模拟，研究三角翼不同攻角α、椭圆柱不同攻角β及组合间距s对螺旋通道换热性能的影响，得出换热规律。再选择正交试验设计方法，得出优化结构和组合形式。(3)在数值模拟的基础上，对优化结构和常规结构换热器的换热模型分别进行实验研究，对比实验结果，并且验证数值模拟的准确性。综合研究结果表明：在Re=4000-7000范围内，Nu均随雷诺数Re增大而增大，f则随Re增大而减小。在三个影响因素中，组合间距s对换热影响最大，三角翼攻角α次之，椭圆柱涡发生器攻角β影响最小。当组合间距s=90mm，三角翼攻角α=45°，椭圆柱攻角β=45°时可以使得试验指标G最高，证明这种组合为最优结构，换热效果最佳。通过实验对比优化结构的平均总换热系数与常规换热器结构的平均总换热系数，数据显示优化结构能明显提高换热强度，提高幅度在23.2%-30.8%之间。在误差允许范围内与数值模拟结果相吻合，达到了预期研究目的。