印刷电路板式换热器（PCHE）因其结构紧凑、换热高效及耐高温高压等优势,在核工业、化学工艺、燃料加工、电力能、制冷等工业领域具有广阔的发展潜力。由于平直通道PCHE和Z型通道PCHE的可制造性和耐久性,本文以平直通道PCHE和Z型通道PCHE为研究对象,进行高温高压条件下的数值模拟研究。首先,着重对流体热物性对平直通道PCHE内的流动换热的影响规律展开研究,得出高温高压工况下,流体物性应采用变物性处理。采用数值模拟的方法,对Z型PCHE通道进行高温高压下流动传热特性的研究,通道倾角分别取10°、15°、20°、25°和30°。研究发现,Z型通道的倾角越大,越容易产生漩涡,而且Z型通道内局部f因子、局部对流换热系数、局部壁面热流密度均呈现上下波动的情况。采用综合评价因子（Nu/Nu0）/（f/f0）1/3进行换热性能的评价,研究发现当Z型通道倾角为15°时具有最好的换热性能。针对倾角为15°的Z型通道进行热应力的分析,并在此基础上,通过在转折处添加圆角的方式对传统Z型PCHE通道进行结构改善,对比优化Z型通道和传统Z型通道的流动传热特性和热应力特性。结果表明,Z型通道拐角处会出现较大的热应力,增加圆角结构能有效降低拐角处的热应力,圆角半径为5 mm时具有最优的流动传热及热应力性能。最后采用倾角为15°的Z型通道进行流动沸腾的数值模拟,研究系统压力、热流密度及进口流速对Z型通道内气泡产生、换热特性和压降特性的影响。研究发现,Z型通道内平面与半圆曲面接触的地方最先产生气泡。随着系统压力的升高和进口流速的加快,Z型通道内的气泡生成速度降低,因此同一时刻,通道内单相液体区域变大,单相对流传热比例增加,对流换热系数降低,而随着热流密度的增加,对流换热系数总体上增大,压降增大。