换热器作为实现热量传递的基本设备,广泛应用于日常生产和生活中的众多领域。最近几十年,板式换热器的发展极为迅速,种类日益增多,技术性能日渐优良,其中印刷电路板式换热器(PCHE)因其高效、紧凑等特点,并且尺寸比其他板式换热器更为紧凑,缩减了换热设备的占用空间和设备重量,在航空航天、船舶军事等要求严苛的工业领域有良好的应用前景。印刷电路板式换热器结构形式多样,内部的流动与传热规律复杂,因此探究印刷电路板式换热器的流动与传热特性有着重要意义。本文研究围绕印刷电路板式换热器,从不同通道结构类型、单元通道结构与整体结构等方面对其流动与传热性能进行了数值与实验研究,具体工作如下:(1)选取Z字形通道、正弦形通道以及翼型通道结构,采用二维简化模型进行流动与传热特性的数值研究,探究了不同通道结构对流动与换热性能的影响规律,并与平直通道进行了综合性能的对比分析。(2)采用印刷电路板式换热器的单元双通道以及整体结构模型,在考虑冷热流体工质物性参数的变化情况下,对换热器内部的流动与传热特性开展了数值研究;分析了通道内流体的流动规律,表明通道的几何因素是影响通道内流体流动规律的主要因素,流体流动过程中加速核心区域不断变化,强化了对流换热性能;通过对换热器整体结构的数值研究,分析了入口区及出口区对换热器整体流动与换热的影响规律,研究表明选取PCHE通道单元进行数值研究不能准确预测PCHE整体结构的流动与换热特性。(3)设计并搭建了印刷电路板式换热器的流动与传热实验平台,以水蒸气作为热源工质,以压缩空气作为冷源工质,对平直通道印刷电路板式换热器进行了实验研究;并采用平直通道印刷电路板式换热器整体结构数值模型,将数值模拟结果与实验结果进行对比,二者吻合较好,验证了数值结果的可靠性。本文相关研究成果,对开发更加高效、紧凑的印刷电路板式换热器以及换热器整体优化设计具有一定指导意义。