低温多效降膜蒸馏技术具有传热温差小、能量利用效率高和可利用太阳能等低品位能源的优点而极具发展潜力。水平管降膜蒸馏器作为该技术的关键部件,降膜蒸馏淡化管与喷淋流体之间的传热传质性能是影响海水淡化效能的重要因素。喷淋液滴在圆柱壁面的碰撞过程会直接影响换热圆柱表面液膜的生成,进而对降膜蒸馏的换热性能产生影响。因此研究液滴碰撞蒸馏淡化管的现象具有一定的工程参考价值。本文基于流体体积（VOF）法的三维数值模拟,研究了液滴在超亲水性热圆柱壁面碰撞的动力学行为和蒸发传热特性。首先考虑竖直碰撞情形下特征参数和运行参数的影响,各参数包括壁面静态接触角、撞击速度、液滴直径和壁面过热度等。根据数值模拟结果,对液膜铺展过程、液膜接触面积、液膜平均温度、输入液滴的热流量以及评价蒸发速率的体积比等方面进行分析讨论;然后考虑非竖直碰撞情形,通过引入碰撞角和水平偏移量两个参数,研究了液滴入射方向和位置的影响,并从动力学行为和传热特性两方面进行了分析讨论。主要得到以下结论:（1）特征参数和运行参数的影响:壁面浸润性显著影响着液滴碰撞的结果。静态接触角越小,壁面浸润性越好,液膜接触面积越大,液膜温升也更快,使得输入液滴的热流量更大,促进了液膜的蒸发相变;壁面浸润性较差时,则液滴会有部分反弹甚至完全反弹,液膜蒸发相变速率会大幅下降。基于此,后文中选取静态接触角较小的10°以使壁面保持超亲水性。撞击速度直接反映液滴动能的大小。撞击速度越大,液膜接触面积越大,液膜平均温度越高。在传热特性方面,增大撞击速度能提高输入液滴的热流量及其蒸发速率,但随着撞击速度的增大,其影响逐渐减弱,因此过分提高撞击速度是没有必要的。液滴直径的增大意味着液滴整体体积的增大,于是,液膜铺展面积也越大。液膜平均温度由于液体质量的增大而降低,而输入液滴的热流量则相反,证明液滴直径的增大并不能有效提高蒸发速率。壁面过热度越大,其传热温差越大。中心区域的液膜由于受热蒸发相变为蒸汽,从而形成干涸区,这直接导致液膜接触面积的下降。因此液膜平均温度相对更高,同时输入液滴的热流量更大,液膜蒸发速率得到显著提升。（2）液滴的入射方向和位置的影响:圆柱壁面的几何特性引起的重力辅助效应使液滴在圆柱壁面上各向异性铺展形成液膜。碰撞角或水平偏移量越大,液膜整体位于圆柱表面越低的位置,同时液膜厚度峰值的分布位置也会沿圆周方向下移。当碰撞角φ从0°增加到75°时,最大液膜接触面积从76.5 mm2减小到45.6 mm2,减小了 40.4%;当水平偏移量δx从0 mm增加到5 mm时,最大液膜接触面积从76.5 mm2减小到61.4 mm2,减小了19.7%。与无偏移竖直碰撞（φ=0°和δx=0 mm）相比,对于具有一定碰撞角或水平偏移量（φ≠0°或δx≠0 mm）的碰撞,其液膜平均温度更低,输入液滴的总热流量会被削弱,致使液体蒸发速率下降。从壁面局部热流密度分布可以发现高热流密度位置几乎与液膜厚度峰值所在位置一致。