本发明公开了一种背风切割螺旋翅片管换热器及优化设计方法，属于换热器优化技术领域。首先，本发明构建了一种带有中空的基管以及背风切割螺旋翅片的背风切割螺旋翅片管，且在背风面设置有背风切割角，背风切割螺旋翅片缠绕在基管外围，背风切割角的角平分线平行于来流方向且经过基管横截面的圆心，其顶点为基管横截面的圆心。其次，针对背风切割螺旋翅片管，本发明提供了一种背风切割螺旋翅片管换热器的优化设计方法，该方法通过流场分析、颗粒相追踪、模型训练、多目标优化以及结果验证五个步骤，将最终获得几何模型作为背风切割螺旋翅片管换热器的最优结构。实验表明，本发明的方法在各项性能指标上相比于优化前均有大幅提升，优化效果较好。