溴化锂吸收式制冷系统中LiBr-H2O溶液对不锈钢、铜和铜合金都具有较强腐蚀性,直接影响制冷系统的使用寿命且造成系统性能下降。钛合金具有耐腐蚀性极好、密度小、硬度大等优点,成为一种代替铜合金制造换热管的良好选择。但是钛导热系数仅为18.7W·m-2·K-1,远低于铜铜导热系数401W·m-2·K-1。因此,研究钛管外液膜流动行为及相关传热特性,开发高换热性能钛材管有着十分重要意义。本文通过对水平管降膜蒸发器中的钛换热管进行实验和模拟研究,探索钛管的强化换热性能。具体研究内容如下:1、通过研究国内外对于水平管降膜蒸发换热管的研究进展,采用椭圆钛凹槽管代替普通圆钛管,用于提高钛管在降膜蒸发系统中的传热性能。2、椭圆钛凹槽管结构参数直接影响着管外传热效率的高低,使用数值模拟的方法研究了椭圆系数E,凹槽槽间距a,槽宽b,槽深h对管外液膜干壁占比和平均传热系数的影响规律,并通过四因素四水平正交模拟分析得出了槽结构参数对管外传热性能影响主次顺序为:a>E>h>b,并且得到最优椭圆钛凹槽管结构参数为:E=1.2、a=1.0mm、b=0.3mm、h=0.3mm。3、以最优管型为实验对象,通过自主设计的实验平台对普通圆钛管和椭圆钛凹槽管管外传热性能进行对比实验,并研究了喷淋密度Γ、饱和温度Tsat以及传热温差T△三个因素对水平椭圆钛凹槽管外传热性能的影响规律,得到以下结论:（1）椭圆钛凹槽管管外传热效果优于普通圆钛管,传热系数提高了61.28%～116.05%;（2）管外壁面平均传热系数随着T△的增大先增大后减小,最优T△=11.2℃。（3）管外壁面平均传热系数均随着Γ的增加先增大后减小,最优Γ=0.1091kg·m-1·s-1;（4）管外平均传热系数随着Tsat的升高先增大后减小,最优Tsat=7℃;4、在实验的基础上通过数值模拟方法分别研究了喷淋密度Γ、饱和温度Tsat和传热温差T△对椭圆钛凹槽管外液膜流动和传热特性的影响规律,得出以下结论:（1）T△不仅影响着液膜与管壁之间的对流传热,也影响着管外液膜相变传热。随着T△的增大,管外液膜与管壁之间的对流传热、管外相变传热效果均变好,因此管外壁面平均传热系数变大,但是过大的T△会导致管外液膜蒸发过于剧烈,管外出现干壁,造成传热恶化,不利于传热。（2）Γ主要影响管外液膜铺展、液膜平均厚度、液膜速度。随着Γ的增大管外液膜铺展更均匀、液膜厚度更小、液膜速度边界层更薄,均有利于传热,但是过大的Γ会使液膜平均厚度变大,传热热阻增加,不利于传热。（3）Tsat主要影响着管外液膜的相变传热。饱和温度越低,相变传热越剧烈,越有利于提高管外壁面平均传热系数。但过低的饱和温度会使干壁面积大幅增加,造成传热恶化,降低了传热效果。