随着汽车换热器向小型化、小型化方向的不断发展，换热器的跨尺度问题越来越突出。在紧凑型和小型化换热器的设计和开发过程中，尤其是对于新型换热器，在设计阶段没有大量的测试数据来预测换热器的流动和传热性能，如果使用换热器的详细模型来计算数值模拟，将消耗大量的计算资源和时间。因此，能否建立一种不依赖于试验、性能预测精度高、计算速度快的换热器数值等效方法，将极大地影响换热器设计和优化迭代的效率。针对不依赖于试验和精度高，提出了一种基于代表单元流动和传热特性的等效计算方法。该方法以翅片单元的流动与传热理论为基础，建立了换热器微观与宏观之间的映射关系，并以此关系计算换热器的整体性能。最后，结合不同类型换热器的试验数据，对该方法进行了比较和验证。首先，根据换热器和传热过程的翅片单位面积流量，将换热器的内部流动简化为多孔介质流，并用多孔介质参数描述翅片阻力。在传热方面，描述了翅片单元的传热性能以热阻的形式进行了相应的简化。将流动和传热参数与重叠网格结构相结合，建立了换热器微观和宏观之间的映射关系。最后给出了完整的等效法计算流程。为了验证等效方法的预测精度，对车用机油冷却器进行了数值模拟研究。通过对车用机油冷却器典型单元的数值模拟分析，得到了简化的流动和传热参数，并根据其映射关系建立了换热器的整体模型。计算结果表明，等效方法可以准确地预测各种工况下的性能。考虑所有工况，换热功率预测误差约为2.3%，最大误差不超过15%。验证了该方法的准确性。最后，研究了等效方法的一般适用性。通过对不同类型换热器的等效计算，分析得出了等效方法的适用规律和计算误差。结果表明，该方法对不同类型换热器的传热预测误差大多在10%以内，证明了等效方法适用于油冷却器、中冷器和水冷式换热器。此外，该方法还具有“闭式换热器计算精度更高，单流向换热器计算更方便”的适用规律。