水平管降膜蒸发器因其传热系数高、传热温差低等优点广泛应用于海水淡化、食品加工、石油冶炼和化学工程等领域。水平管降膜流动过程中管外液膜厚度大小及液膜速度分布直接影响过程的传热系数,本文对冷态条件时光滑管和外波纹管管外液膜分布特性进行了研究。采用实验与数值模拟相结合的方法,首先实验研究了液膜厚度随液体喷淋密度、管间距的变化趋势以及降膜管管外液膜速度分布特性。实验结果表明:随着雷诺数的增加管间流动形态依次呈现出滴状流、滴柱状流、柱状流、柱片状流及片状流五种状态。外波纹管管间流动形态从滴状流到滴柱状流的转变在更小的雷诺数下发生。光滑管外液膜厚度由上至下沿周向呈先减小、后增加的趋势,在90-120°之间液膜最薄;外波纹管去除波纹间凹槽内的液体后,波纹外的液膜厚度数值及其周向分布规律与相同直径的光滑管相似。其次将实验值与模拟结果进行对比,验证了数学模型的准确性。最后模拟研究接触角、管径、波纹大小不同对降膜管管外液膜厚度分布特性的影响,结果表明,随着接触角的增大,外波纹管管外的液膜可以完全覆盖整个管壁,避免“干壁”现象的出现;外波纹管管外周向平均液膜厚度随着液体喷淋密度的增加、管间距及管径的减小而增大;液膜沿周向分布的均匀程度及流动速度大小均与液膜厚度有关,波纹外液膜沿周向分布的不均匀性随着液膜厚度的增加而增加,气液界面处的液体速度沿管子周向分布规律与液膜厚度分布规律相反;相邻两波峰间凹槽内的液体存在局部循环流动。随着波纹直径的增大,外波纹管管外液膜分布呈锯齿状且波动情况逐渐增大,波纹半径越大,波谷处循环流动现象越明显。