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Partankar、Splanding和Sha W.T.等学者从20世纪80年代以来通过对换热器数值的研究奠定了理论基础。从而在换热器数值模拟的研究方面才有了较快的发展[6]。通过数值模拟法对不同通道构型下全热换热器的性能进行了预测及比较分析苏铭等人[7]得出通道支撑越少的全热换热器性能越好。文献[8]通过改变圆形翅片管换热器管束排列及管间距的传热性能实验。最终证明了可以从速度场与温度场间的协同角度大小、回流区面积及尾流涡尺度大小三个方面进行分析，以寻找改善换热器结构的途径。
杨宏岭等人[9]通过对不同种类的管式换热器的传热特性进行实验性研究。实验结果证明了经过强化传热的螺旋管换热器的特性要优于其他两种管型。文献[10]提出基于流体动力学方法[11]CFD模拟的换热管选型及其结构优化方法。通过选用四种不同形状的强化传热管作为对象，对换热管内部流程信息及影响规律进行模拟分析借助流体力学模拟软件Flunet6.3，证明了螺旋扭曲扁管的综合传热效果最佳。
管壳式强化传热的主要有两种方式，一是对换热器元件的结构进行改进，最主要的是对换热管的改进如：螺旋槽管波纹管、缩放管、螺纹管等；另一种就是增强管内的湍流程度，例如管内设置各种形状的插入物[12]。螺旋槽管是通过专用轧管设备将圆管在其外表面滚压出螺旋线形的凹槽，管内部形成螺旋线形的凸槽。管内介质流动时受螺旋线型槽纹的导向使靠近管壁的部分介质沿槽纹方向螺旋流动，从而使得边界层的厚度较大程度的减薄，提高换热的效果;部分介质沿着管壁纵向运动，经过槽纹凸起处产生纵向漩涡，促使边界层分层，加速边界层中介质质点的运动，进而加快了管壁处介质与主体介质的热量传递。波纹管是将管子加工成内外均呈连续波纹曲线的一种强化管，其管子结构比光管的结构相对复杂，加大了管内流体的流动状态不断变化，增大了流体的湍流程度从而强化传热。内插物管是基于管内插入物能使介质产生涡旋运动，从而增强流体的径向混合，有助于介质速度和温度均匀分布，以增强传热，内插物管尤其对低雷诺数、高黏度流体的传热更为有效。折流杆式、螺旋折流板式和曲面弓形折流板换热器是根据间壁传热原理分析得知传热效果位于壳程一侧在大程度上影响这换热设备的换热效率。折流杆换热器主要是将壳程的折流板改用折流杆来固定管束，每根换热管由四根杆从上下左右四个方向固定，使管子在流体的作用下不易产生振动。螺旋折流板换热器采用若干块1/4壳程截面的扇形板组装成螺旋状折流板，使壳程介质呈螺旋状流动，其介质流动的返混较少，几乎不存在死区，同时在离心力的作用下介质与换热管接触后会脱离管壁而产生尾流，使边界层分离充分，改善了传热效果，同时螺旋折流板又能在较低压降下使介质产生较大的流速，提高了Re，从而传热效率得到提升。曲面弓形折流板换热器是将折流板的曲面做成圆弧面，每块折流板曲面外凸侧朝向壳程流体进口，利用圆弧形折流板使被导流后的壳程流体流动曲线趋于光滑，并于介质流通通道相一致，显著改善壳程介质的流速分布情况，流动死去和传热死区明显减少。
钱昕[13]通过对固定管板式换热器轴向温差应力的计算并分析实际运行中膨胀节对固定式管板换热器的影响。证明了设置膨胀节的合理性和必要性，并提出一下膨胀节设置的注意事项：如果只是微量减小管板的厚度，则没有设置膨胀节的必要，因为它的造价很高。文献[14]通过分析壳程压力在膨胀节波谷中作用引起的轴向伸长量对换热器板管应力的影响。最终提出了将该伸长量化为“当量管壳温差”来解决此类换热器管板设计问题的方法，经过计算比较证明了该方法具有精确性。任克华等人通过对固定管板式换热器轴向应力的计算及对其计算方法的分析，并结合其对膨胀节设置问题也进行了深入研究，最终明确了设置膨胀节判断的依据，并对这种类型的换热器的轴向应力的计算方法进行了一定下横渡的简化。文献[15]利用ANSYS软件分别建立换热器管板的全模型和简化模型，并将两种模型的管板应力及位移分布进行对比。结果表示简化模型管板的Trescar当量应力分布及径向位移分布与全模型的一致，从而证明了简化模型的实用性。顾玉钢等人[16]采用ANSYS非线性有限元分析技术，表明用等刚度的单层膨胀节代替多层膨胀节进行强度计算分析，所得的膨胀节各应力计算值偏大，若用其进行膨胀节应力强度校核可视为一种快捷的且偏保守的方法，但缺乏经济性，建议进行对比修正。