水平降膜蒸发器具有结构紧凑、制冷剂充注量少、成本低、传热效率高等优势,在制冷空调和海水淡化等领域广泛应用。水平降膜蒸发器的主要换热原理为:管外为降膜蒸发传热、管内为蒸汽冷凝传热。在水平管降膜蒸发器中,管外液膜的流动状态和均匀性直接影响着换热器的性能;在工作过程中随着凝结液的增加,水平降膜管内凝结传热干度会降低,导致凝结传热面积减小,高效凝结传热效果下降,并且堆积在管内的凝结液由于传热系数小于冷凝换热系数导致整体凝结传热效率降低。将换热管倾斜放置,可以有效解决管外液膜流动及管内底部结液等问题,具有较大的研究潜力,因此,本文主要针对倾斜降膜管外液膜的流动状态和均匀性进行深入研究,为提高降膜蒸发效果提供理论指导。首先探索了激光诱导荧光技术用于管外液膜厚度的测试方法,研究了荧光剂浓度一定时激光强度等测试参数对测试精度的影响规律,提出了用于管外液膜厚度测量的最佳激光功率强度,测试结果与其他研究者的模拟和实验值比较,误差在8%以内,说明激光诱导荧光技术用于管外液膜厚度的测试方法可行。然后,在理论分析基础上搭建了降膜换热管液膜厚度的研究实验平台,实验研究了倾斜管降膜的液膜流动和分布特征。通过图像数字化处理技术,研究了喷淋Re数和倾斜角度等对圆管、半椭圆管、椭圆管管外液膜厚度影响的分布特征,研究结果表示:（1）管型的影响:相同倾斜角度下,管型对管外液膜铺展速度有影响,在相同截面周长和Re数下,完成一个完整的液膜铺展所需时间半椭圆管最小、圆管最大;尾流区圆管液膜流动的稳定性和厚度分布的均匀性均逊色于椭圆管,甚至在管束尾部出现了明显的液柱断裂现象,半椭圆管液膜铺展速度较快,离开降膜管的液柱直径较小;管型对管外液膜沿着轴向和周向的厚度分布影响较小,轴向上均呈现先平稳再升高然后又平稳的波动模式,波峰处液膜厚度值是液膜平稳段的2.45～4.14倍;流量越大,两侧流体的挤压力越大,波峰越陡峭,波峰处液膜厚度与平稳段相差越大;周向上液膜厚度沿周向角先减小后增大,圆管、椭圆管、半椭圆管依次分别在90°-120°之间、160°、170°附近出现最小值,液膜周向平均厚度值圆管＞椭圆管＞半椭圆管,该分布特性不受倾斜角度和喷淋流量的影响,椭圆管和半椭圆管的平均膜厚较圆管分别减小了4.53%、6.11%。（2）倾斜角度的影响:对于三种管型,随着倾斜角度的增加,管外液膜厚度的峰值均逐渐变小,水膜分布更加均匀,随着倾斜角度不断增大,液膜厚度峰值所在轴向位置不断下移,偏移程度半椭圆管＞椭圆管＞圆管;三种管型的液膜覆盖率fw都随着Re数的增大而增大,fw值圆管＞椭圆管＞半椭圆管,随着倾斜角的增大,fw先增大后减小,圆管的覆盖率在Φ=10～15°时最大,椭圆管在Φ=15°时最大,半椭圆管在Φ=10°时最大;三种管型的液膜厚度波动方差随Re数增大略有增大,圆管的波动相对较大,椭圆管和半椭圆管相近,随着倾斜角度的增大,液膜波动程度先减小后增大,圆管和椭圆管在倾斜角度为15°时方差值最小,半椭圆管在倾斜角度为10°时方差值最小;倾斜管较水平管方差值小,液膜分布更均匀。（3）圆管和椭圆管的最佳倾斜角度为15°,半椭圆管为10°。各种降膜蒸发器中,倾斜角度为10°的半椭圆管倾斜降膜液膜分布最均匀且液膜厚度最薄。本文的研究结果可以为后续倾斜降膜管传热分析和设计研发奠定理论基础及提供理论参考。