本文研究了一种针对化工行业中使用的铸造式翅片板式空气预热器。在换热器的研发过程中，传热性能和阻力性能必须经过实验验证，才能应用于工程实际问题。本文通过实验和数值模拟研究了实验件的热工性能，并通过数值计算分析了不同翅片间距的换热器。本文还采用火积理论对试验件进行了性能评价。论文主要内容如下：　　1、通过搭建空气预热器实验平台，采用等流速法对试验件进行实际工况分组性能测试，采用拟合作图法获得试验件的综合换热系数K、换热准则式、以及换热因子j和摩擦因子f的表达式。　　2、通过分析实验件的结构，确定数值模拟传热单元，对传热单元进行实验工况数值模拟分析。结果显示，换热单元CFD计算的总换热系数和阻力因子与实验结果相差不大，最大误差不超过10％。另外，模拟分析了10～20mm不同翅片间距的空气预热器性能。模拟结果显示，翅片间距为10mm时基于中间板面积综合换热系数K’最大，同时阻力最大，但压降增幅不大。在保证铸造工艺下，空气预热器强化换热优化应采用10mm翅片间距的模型。　　3、针对本文对应的错流型空气预热器分析了其火积耗散方程，分析了换热热阻和当量热阻的关系，得到了对应的有效单元数和无因次当量热导的关系，并对实验数据分析得到了试验件有效度与无因次当量热导的关系式、实验件最大的有效度及对应的当量热导、以及试验件的火积效率表达式。文章中还提出了一种试验件的变翅片密度绕流优化方案。