本文使用CFD和数值传热学的知识，对钉头管自支承式换热器壳程传热性能和流动特性进行了相关研究，并借助于CFD软件Fluent对该换热器的壳程流体传热和流动特性进行了数值模拟。主要研究该换热器在钉头管．光管混合管束下钉头纵向间距对整个壳程流体传热性能的影响，主要选取了三组不同钉头纵向间距的混合管束（S=20mm，35mm，50mm）做了模拟计算，并与一组光管管束进行对比，最后把模拟结果与实验结果进行了分析比较。主要工作包括：　　 1、对该换热器进行了结构上的分析，研究了该换热器的强化传热的机理，利用流体力学和传热学的知识，列出了壳程流体传热膜系数，摩擦阻力系数等相关物理量的数学公式，为后面的相关研究建立了一定的理论基础和对比依据。　　 2、根据实际模型利用Pro/E软件建立了数值模拟所需的几何模型，分别建立了三种不同钉头纵向间距的管束组合和一种纯光管管束的换热器模型，同时根据需要又建立了另外四种不同钉头纵向间距的换热器模型。　　 3、利用Gambit软件和Fluent软件，对这八种不同钉头纵向间距的混合管束换热器进行了数值模拟研究，并对模拟结果进行了分析。　　 4、将所有的数值模拟结果与前人实验结果进行对比分析，验证数值模拟的正确性，并判断出钉头结构对整个壳程流体传热性能的影响，寻找到最佳的钉头纵向间距组合，在模拟工况下，使用Origin软件回归出壳程Nu准则方程和摩擦系数关联式。　　 最后得出结论：本文的数值模拟结果和前人实验结果吻合良好，同时验证出钉头管-光管混合管束换热器的壳程传热膜系数和摩擦阻力系数与钉头纵向间距密切相关，当2300