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管壳式换热器是许多工业部门中广泛采用的一种通用设备，近年来，由于工艺要求、能源危机等诸多因素，对其进行强化传热研究已成为科研工作者的重点研究课题。 纵流式支撑结构的开发与研究是当前管壳式换热器强化传热研究的一个重要方向。折流杆、扁钢条、空心环等纵流式支撑结构已经投入使用。纵流式支撑结构具有传热效率高、流动阻力小等优点，但在低雷诺数下，壳程流体不能达到充分湍流，传热效果较差。 本文首次验证了纵流壳程换热器选用波纹管作为换热元件采用单元流道模型对壳程进行数值模拟的正确性，同时验证了数值模拟结果的正确性。 在此基础上，本文选用波纹管与折流杆、扁钢条、空心环三种纵流式支撑结构进行复合，通过数值模拟计算方法，利用FLUENT软件，对三种组合结构的壳程流体流动和传热进行数值模拟。通过分析其流体流动和传热特性，并与各种支撑结构与光管组合时的壳程传热性能进行对比，结果表明，纵流式支撑结构与波纹管复合，能充分发挥二者的强化传热作用，壳程传热性能明显优于各种支撑与光管组合时的情况。 因此，采用波纹管与纵流式支撑结构复合，能提高壳程的传热效果，弥补各种纵流式支撑结构与光管组合时在低雷诺数下传热效果差的不足，扩大其使用范围。本文的数值模拟方法对纵流式支撑结构和波纹管的推广应用具有指导意义。