海水和苦咸水淡化为解决淡水资源短缺问题提供了行之有效的方法,由于水平管降膜蒸发具有小温差换热、较低的蒸发温度、较高的传热系数等诸多优点,从而得到了广泛的应用。研究水平管降膜蒸发技术,可为设计生产更加高效的水平管降膜蒸发器提供重要的技术依据和理论基础。本文利用高速摄像的实验方法研究了四种布液器孔间距在不同喷淋密度和管形下的管间流型和柱状流的降膜波长;采用激光诱导荧光技术研究了开孔参数为单孔和三孔时液膜在管表面的铺展分布。结果表明:同一个管形的孔间距小时,流型转变Re数小;光管的滴-滴柱、滴柱-柱流型转变Re数小于螺旋翅片管的转变Re数,两管形的柱-柱帘流型转变Re数相似。同一管形的液柱波长随Re数的增大而降低;波长随孔间距的增大而增大;Re数一定时螺旋翅片管的波长小于光管的波长。在一定的Re数范围内,液膜轴向铺展存在极限。单孔下随Re数增大,液膜在管表面顶端和底部的轴向铺展长度差值减小。三孔下两液柱中心距随时间呈周期性变动,Re=302时两液柱中心距较Re=172时大。最厚液膜在两液柱中心位置略微左右移动,出现在中心位置的几率为30%。利用VOF方法模拟了水平管外液体的降膜流动,研究了单孔和三孔时液膜在管壁的铺展规律。随着接触角从10°增大到60°,水在管表面各周向角的轴向铺展长度减小,达到铺展长度最短时对应的周向角越小,液膜铺展长度稳定的周向区域增大,相应周向角的液膜厚度增大,即液膜厚度与铺展长度呈相反的分布。随着入口速度的增大,同一周向角的铺展长度呈增大的趋势,且增大的幅度较小。管径32mm的液膜厚度大于管径19mm和25mm的液膜厚度,管径32mm的液膜铺展长度较另两管径的铺展长度短。三孔下周向角90°时XZ平面的液膜厚度分布,出现两个波峰和三个波谷,波峰位于两孔之间,波谷位于液体入口处,在液膜铺展的两侧边缘处液膜厚度突起。当液体入口速度小,液膜轴向铺展长度较短,液膜厚度波动较小,波峰和波谷的差值小。