板式换热器广泛应用于电力、化工等行业里,在工业生产中占有重要地位。板式换热器具有体积小、对数平均温差大、拆卸方便等特点,为了提高板式换热器的换热特性,国内外的研究人员对板式换热器进行了大量的研究,前期主要是集中在被动强化换热的方面,例如优化波纹板片的波纹倾角、波高、波距以及流道几何结构等,本文则是从主动强化换热技术入手,给进入板式换热器的流体介质施加脉动,通过实验和数值模拟仿真来探讨脉动频率、脉动振幅以及质量流量对板式换热器的换热特性及流动特性的影响。为了研究脉动流对板式换热器的影响,首先搭建板式换热器脉动实验台,换热工质采用最为常见的水。实验分为两部分,一是在稳态下进行实验,通过控制水的质量流量来研究不同质量流量下的板式换热器的换热特性;二是在脉动条件下进行板式换热器换热实验,在换热系统中加装脉动发生装置,通过改变脉动频率和质量流量来研究板式换热器的换热特性及流动特性。实验结果表明:在稳态状态下板式换热器的传热系数、进出口的压降均随着质量流量的增大而增加,换热因子、范宁摩擦因子均随着质量流量的增大而减小;在脉动条件下,当脉动频率保持不变时,板式换热器的平均传热系数、压降均随着质量流量的增大而增大,换热因子、范宁摩擦因子均随着质量流量的增大而减小;当质量流量保持不变时,板式换热器的平均传热系数、换热因子随着脉动频率的增大先增大后减小,即存在一个最佳的脉动频率1.8 Hz。在一个脉动周期内板式换热器内部流道会出现多个压力波峰值,当脉动频率较大、质量流量也较大时,周期内的压力波峰的数量会减少,当脉动频率较小时,周期内的压力有规律的衰减。对脉动流状态下的板式换热器换热进行数值仿真,对实验用的板式换热器以一比一的比例建立模型,为了贴合实验按照实验时的进出口及换热条件设置边界边界条件。模拟仿真中改变脉动频率和质量流量来研究板式换热器的换热特性及流动特性,得出的结论与实验得出的结论相符,即存在最佳脉动频率1.8 Hz,使得板式换热器的换热特性达到最佳。板式换热器冷流体的出口温度呈周期性变化、内部流道的压力梯度也呈周期性变化,在触点的位置流体涡街随脉动周期变化而周期性变化,在保持最佳脉动频率1.8 Hz不变的情况下,改变脉动振幅和质量流量,来研究脉动振幅对板式换热器的换热及流动的影响,结果表明:随着脉动振幅的增大,板式换热器的平均热系数也随着增大。最后利用场协同原理对板式换热器内部流道的温度场和速度场之间的协同度进行研究,结果表明:板式换热器在脉动条件下的场协同数随着脉动频率的增加先上升再减小,即存在最佳场协同数,场协同数随着质量流量的增加而减小,随脉动振幅的增大而增大。