回热器的结构类型对斯特林发动机中换热和流动性能的影响十分显著,平板型回热器具备较好的流动性能,但是这种类型的回热器主要应用于热声领域,在斯特林热机中的应用较少。因此本文从理论研究、数值模拟和实验研究三个方面入手,分析平板型回热器应用于斯特林发动机中的可行性并研究该类型的回热器的换热和流动两方面的特性。理论研究主要针对平板型回热器板内的径向温度分布、蓄热效率以及等效传热系数进行研究并统一频率、板厚和材料热扩散系数这三个参数为无量纲相对板厚参数。数值模拟部分以回热效率为评价指标,分析平板型回热器的尺寸、板材、工质、运行频率等参数对其换热性能的影响,并考虑轴向导热对回热效率的影响。实验研究部分通过搭建振荡流实验平台,对平板型回热器的回热效率进行验证实验并重点分析其流动特性,所得实验结果与丝网型回热器进行了对比。径向传热工况可以划分为热穿透与热未穿透两种情况,二者根据相对板厚进行划分,临界值为2.4。热穿透工况对应的相对板厚小于2.4,当相对板厚大于1.6时,平板型回热器的蓄热效率和传热系数都相对较高;而在热未穿透工况,蓄热效率较低。因此综合考虑下,提出平板型回热器的相对板厚范围应处在1.6至2.4之间。轴向导热对平板型回热器的整体换热性能有重要的影响。具体表现为使用高热导率板材的平板型回热器的回热效率较小,轴向导热较低的不锈钢平板型回热器的回热效率可达到90%以上。为了降低轴向导热损失,将平板分段错列排布,可显著降低轴向导热,提升回热效率。平板回热器回热效率还受到工质类型与工作频率的影响。其回热效率随频率的增加而存在极值,不同工质对应的极值频率与回热效率极值点各不相同,采用高热扩散系数的工质有利于回热效率的提升,如氢气和氦气。相比丝网型回热器,平板型回热器具备优良的流动特性。实验表明平板型回热器的流动压降远低于丝网型。通过数据拟合得到振荡流下平板型回热器的摩擦系数和努塞尔数与雷诺数的关系式以及使用综合评价参数将平板型回热器与丝网型回热器进行对比,结果证明了平板型回热器具备更好的综合换热流动特性。