在海水淡化领域,低温多效蒸发技术作为三大主流技术之一,以其运行温度低、传热效率高、结垢少、安全性能高等优点被研究者广泛关注,该项技术的核心设备水平管降膜蒸发器也得以快速发展。本文主要针对水平管降膜蒸发器的管间流动形态与两相流动特性进行理论分析与实验研究。本文首先对水平管降膜流动管间流动形态进行研究,搭建降膜实验台并进行观察,划分管间流动形态并探讨内在机理,分析影响管间流动形态的因素最终建立流动形态判断准则。通过流动形态观测发现随着喷淋密度的增大,管间流动形态依次出现滴状、滴柱状、柱状、柱帘状与帘状,其中柱状流的形态最稳定且持续范围最广。通过研究流动形态转变临界雷诺数的影响因素发现,临界雷诺数几乎不受管材影响;管间距对临界雷诺数影响较大,随着管间距增大,临界雷诺数呈现上升趋势;管径的增加使临界雷诺数稍有增大。其次,针对管间流动的滞后现象与影响流动的重要参数分离长度进行实验分析。结果表明,滞后现象出现在每个流动阶段,且喷淋密度越大,滞后区间越大;液柱分离长度实验值在理论值附近波动,实验值随温度升高而升高。在实际运行时,水平管降膜蒸发器内横向气流会造成管间流体偏移,导致液膜分布不均甚至无法形成完整液膜,进而影响传热。针对此现象,本文对横向气流作用下管外流体偏移现象进行理论探究,分析液滴与液柱的偏移特性。结果表明,随着横向气流流速的增大,液滴、液柱偏移距离也随之增大;临界流速随管间距与温度的增大而减小;横向气流介质为水蒸汽时临界流速要远远大于空气。