能源危机的日益严重,使得节能降耗越来越受到重视。波纹换热管是一种异形双面强化传热管,因其传热效率高,轴向变形补偿性能好,在工程上的应用越来越广泛。作者和导师一起根据以前的研究成果在圆弧型波纹管的基础上提出了一种新型的圆弧切线波纹换热管,并已经申请国家专利。本文对这种波纹换热管的传热强化性能和轴向变形刚度进行研究,并且与其它结构形式的波纹换热管进行比较。本论文首先从数值模拟方面把圆弧切线波纹换热管与圆弧型波纹管、缩放管、正弦管以及普通直管在传热强化性能以及流动阻力性能方面进行对比,发现圆弧切线波纹换热管有比较明显的优点;通过研究圆弧切线波纹换热管的结构参数对其传热与阻力性能的影响,本论文根据正交试验设计和多变量线性拟合得出了管内强制对流时的传热准则方程及摩擦系数关联式。其次,本论文还通过有限元数值模拟,对该换热管的轴向刚度进行了研究,并考虑相关结构参数的影响,得出了刚度削弱系数的拟合关联式;根据刚度削弱系数关联式,本论文以GB151-1999《管壳式换热器》为基础,利用Visual Basic.NET软件开发了适合于波纹管换热器的管板计算程序,以方便波纹管换热器的工程设计和应用。