随着工业技术的不断发展,含油污水的正确合理的排放及利用逐渐成为国家污水处理工作的重点及难点。采用污水源热泵系统回收含油污水中的低位热能不仅可以提高含油污水中热能的利用效率,而且可以在一定程度上改变现有的能源消费结构。在污水源热泵系统中,污水换热器是决定系统换热效率的重要设备。在众多类型的换热器中,淋激式换热器因具有结构简单、传热效率高、可操作性强和抗阻塞能力强的优点更适合用于污水源热泵系统。在淋激式污水换热器取热过程中,污水喷淋到水平换热管表面形成液膜在管外流动,并与换热管内制冷剂进行热交换。由于含油污水中含有较高浓度的油组分,使得其物理性质发生改变,导致含油污水在淋激式污水换热器中的流动和传热特性不同于普通的换热器。因此,研究含油污水在淋激式污水换热器水平管外降膜的流动和传热特性及其影响因素是设计淋激式污水换热器和强化传热的基础。本文采用数值计算和实验相结合的方法进行了研究。在数值计算研究部分,分别建立了含油污水在单根水平管和双排水平管外降膜流动的三维数值模型,使用甘油-水混合溶液模拟含油污水,选用VOF多相流模型动态捕捉含油污水在管外做降膜流动过程中的气液相界面,研究了含油率、热流密度、喷淋密度、管径、管间距、布液高度和喷淋温度对液膜的流动形态及换热效果的影响规律,并且分析了液膜内部的温度和速度分布规律。研究结果表明:（1）水平管外降膜流动的传热特性沿管壁分为三个区域:冲击区、充分发展区和脱离区;（2）在充分发展区,局部传热系数随含油率的增加而降低,随着管径、布液高度、含油污水的喷淋密度和喷淋温度的增加而增大,但是几乎不受热流密度改变的影响。在水平管排的流动中,第一排水平管外的局部传热系数最大,并且第二排水平管开始的局部传热系数随着管间距的增大逐渐增加;（3）含油污水的液膜厚度随着周向角的增大而先减小然后增加。并且第一排水平管外的最小液膜厚度出现在110°-140°的范围内,而第二排水平管外的最小液膜厚度出现在80°-100°的范围内。液膜厚度会随含油率和喷淋密度的增加而增加,随水平管直径、管间距和喷淋温度的增加而减小。同时,第一排水平管外的液膜比第二排水平管外的液膜厚;（4）液膜内部的温度梯度在圆周角较小和靠近管壁表面的区域更明显。并且,含油率为10%的含油污水的液膜内外表面的温差比纯水高,污水中油分的添加会削弱淋激式污水换热器的传热效果;（5）液膜内部的流动速度随着与水平管管壁表面的距离的增加而增大。并且液膜的流速随着含油率和管径的增加而减小。在实验研究部分,搭建了一套完整的以淋激式污水换热器作为蒸发器的污水源热泵系统实验台,以纯水和含油污水为实验流体,使用高速摄像机观察了其在淋激式污水换热器中的水平管排外做降膜流动的全过程,测量了水平管外不同周向角处的管壁温度,分析了含油率、喷淋密度和喷淋温度对水平管间的流动形态和换热器换热量的影响规律。结果表明:（1）含油污水由滴状流向柱状流转换的临界喷淋密度比纯水大;（2）喷淋温度的升高,会使得流动形态转换的临界喷淋密度减小;（3）淋激式污水换热器的换热量随流体喷淋温度的升高而增大,并且含油污水的换热量比纯水的小;（4）随着周向角的增加,局部管壁温度呈现先减小后逐渐增加的变化趋势,并且纯水在水平管外做降膜流动时的管壁温度比含油污水的高,并且会随着喷淋密度的增加而增大。