海水淡化技术是解决我国水资源紧缺问题的重要技术之一,因低温多效蒸发技术具有传热性能好、结构简单、对材料性能要求不高等特点,是目前在国内应用最为广泛的海水淡化技术之一。横管降膜蒸发器具有传热传质效率高、液体装量少、压降可忽略不计等诸多优点,是低温多效蒸发海水淡化技术中的关键装置。因此,研究横管降膜蒸发器中的换热管外降膜流动与传热特性具有重要意义。在横管降膜蒸发技术中,液膜的厚度和均匀性被认为是重要的流体动力学特性,对流体的传热有很大的影响。为研究换热管外液膜的流动与传热特性,本文建立了圆管、椭圆管和表面多孔管的降膜蒸发换热CFD模型,研究了管外液膜形成分布规律和降膜蒸发传热的过程,讨论了喷淋密度、换热管管径、喷淋高度等因素对圆管外纯水液膜和海水液膜厚度的影响。结果表明在环向方向上,液体沿管壁向下流动形成液膜,液膜的流动速度先增大后减小,液膜厚度则与之相反呈现出先减小再增大的变化规律。换热管外液膜厚度随着喷淋密度的增大而增大,随布液高度和管径的增大而减小。对表面多孔椭圆管、椭圆管和圆形管外液膜厚度和流动速度进行了对比,分析了不同因素对多孔管局部传热系数的影响,对比了不同管形管外降膜蒸发局部传热系数的变化规律。研究结果发现:多孔管与光滑管的管外蒸发局部传热系数均沿低环向方向逐步减小,传热性能逐步降低,且多孔管的局部传热系数约是光滑管的2倍,其传热性能更好。主要是因为表面多孔管不仅提供了更多的换热面积,表面凹凸不平的结构还破坏了液膜层的边界层的发展,降低了传热热阻,起到了强化传热的效果。