在第四代核反应堆中，熔盐堆(MSR)作为液态燃料反应堆，不同于传统的反应堆技术，在核电领域有着巨大的发展潜力。为了满足熔盐运行温度高、冷热侧压差大、高辐射环境以及未来模块化和小型化堆的发展要求，需要高可靠性、高效率以及结构紧凑的中间换热器。印刷电路板换热器工艺特点可以满足这些方面的技术要求，在熔盐堆中具有很大的应用潜力，但目前还缺少相关试验数据和运行经验，因此，本文对熔盐堆与三回路闭式布雷顿循环气体之间传热的换热器，即印刷电路板式的熔盐-气体换热器的热工水力性能进行研究。　　本文采用数值模拟的方法研究Z型流道的熔盐-气体印刷电路板换热器的传热和压降特性，主要工作如下:　　(1)构建并且验证了传统Z型流道的PCHE的三维数值模型。然后在熔盐堆的中间换热器的基础上，研究了熔盐氦气作为介质的换热器的传热和压降特性，并将数值模拟结果与经验公式进行对比。　　(2)对流道结构进行优化，分别对直径为1.5mm，2mm，3mm，对应的水力直径为0.922mm，1.22mm，1.83mm，特征角为15°，20°，25°的不同流道结构进行了计算分析，对比不同结构流道对流动和传热的影响。再用场协同理论的基础对比不同流道结构的综合传热性能，最后选用合适的流道结构，拟合出该结构下的Nu和f关于Re的经验关联式，为换热器结构的设计提供标准。　　(3)选用的流道直径为3mm，即当量直径为1.83mm，特征角为15°的半圆截面流道结构，通过不同介质的模拟来研究不同介质在该结构内的传热与流动特性。结果表明:氟锂钠钾(FLiNaK)与硝酸盐的压降因子f与雷诺数Re的乘积随雷诺数Re的变化相同，超临界二氧化碳(SCO2)和氦气压降因子f与雷诺数Re的乘积略微偏大一些。在一定的雷诺数范围内，硝酸盐的努赛尔特数Nu最大，其次是FLiNaK盐，最后是SCO2和氦气，两者差别不大。最后综合不同介质的压降和传热特性，拟合出这种流道结构的Nu和f乘以Re关于Re的经验方程式。　　(4)比较不同形状的流道截面（半圆形，矩形和圆形）对换热器传热流动的影响，使他们的水力直径和换热面积保持相同，通过计算得到整体的努赛尔特数Nu，传热特性I因子，压降系数f和综合传热特性φ来评估它们的热工水力性质。结果表明:在0＜Re＜400时圆形截面流道的综合传热性能最大，其次是半圆截面流道和矩形截面流道。在400＜Re＜1200时，圆形截面流道结构的综合传热性能最小，半圆截面流道和矩形截面流道的综合传热性能比圆形截面流道的大一些。　　(5)设计出当量直径为1.83mm，特征角为15°的矩形截面流道结构的换热器模型，以便后续进行实验验证。且通过一个算例设计对超临界二氧化碳和氦气作为冷却介质的传热性能进行了对比。结果表明氦气的换热性能比超临界二氧化碳好。且对于氦气作为透平介质的两种方案，透平前温度为600℃的方案的传热效果更好。