三分螺旋折流板换热器是在1/4螺旋折流板换热器基础上提出的改进方案，不仅减少了零件数目，而且更适合于正三角形排列布管。本课题采用试验研究和数值模拟的方法研究了当量螺旋角对三分螺旋折流板换热器壳侧传热及压降性能的影响，同时研究开发了管壳式换热器设计软件。　　 性能试验采用的五种三分螺旋折流板换热器方案，分别为10°(倾斜角)扇形折流板、15°扇形折流板、20°扇形折流板、15°椭圆折流板以及20°扇形轴向搭接，并与弓形折流板换热器作对比。上述方案因折流板的倾斜角、剪裁形式和搭接方式不同而具有不同的当量螺旋角。分别从总传热系数、壳侧换热系数、壳程阻力及强化传热综合评价指标等考察了当量螺旋角对三分螺旋折流板换热器的壳侧传热及压降性能的影响。验证了三分螺旋折流板换热器具有较好的强化传热效果，20°扇形折流板方案的强化传热综合指标约比弓形折流板高30％。结果显示，在倾斜角10°～20°范围内，较大的当量螺旋角有利于提高壳侧换热系数，降低壳程压降，获得较好的强化传热综合指标。在试验数据的基础上拟合出三分螺旋折流板换热器壳侧换热系数与壳程压降的关联式。　　 建立了三分螺旋折流板换热器的数学模型，利用CFD进行数值模拟研究。着重分析了20°扇形三分螺旋折流板换热器的流场、温度场及压力场分布，并将数值模拟结果与试验数据进行对比，两者吻合性较好，能较好的反映换热器壳侧换热系数和壳侧压降的趋势。本研究还将倾斜角为20°、30°、40°的三种角度的折流板方案模拟结果进行比较，发现倾斜角为30°的扇形三分螺旋折流板换热器传热和流动性能最佳。　　 本文还应用Visual C＃和SQL Server软件研究开发了适用于弓形折流板换热器和三分螺旋折流板换热器的计算软件，包括单相对流换热器和冷凝器的设计与校核计算。本软件可根据用户设计需求，自定义设置设计控制、介质种类、结构参数、工艺条件，输出换热器性能和结构参数。通过应用举例，该软件计算准确性较高，可满足工程设计需求。