由于世界资源的日益减少和能源成本的增加,高效船用换热器在现代航运的发展中起着越来越重要的作用。细薄膜蒸发是一种被动强化传热技术,大部分的热量都是通过细薄膜区域传递的。本文基于细薄膜蒸发原理设计了一种高效的沟槽式换热器,分析了新型高效沟槽式蒸发器的工作原理,建立微沟槽结构内细薄膜蒸发数学模型,并分析了影响细薄膜蒸发传热的因素。得出结论：在扩展弯月面区域,从平衡稳定液膜区到固有弯月面区,流体的热流密度经历了一个先迅速增大后缓慢减小的过程；槽道的参数如槽宽、槽深、槽底角等对细薄膜区域的热流密度有着很大的影响。同时,搭建了小型蒸气压缩式制冷实验台,分别对光管换热器和沟槽式换热器进行实验,实验结果表明：无论在蒸发工况还是在冷凝工况下,沟槽式换热器的换热性能均好于光管换热器。在蒸发工况下,总换热系数的提高率最大为15.11%,管内部换热系数的最大提高率为65.07%。冷凝工况下,总换热系数的提高率最大为7.34%,内部换热系数的最大提高率为15.48%。这说明：通过改变管内壁的结构,使之形成轴向微小槽道,利于管内形成细薄膜结构,从而增大了换热效率。本文的研究有利于进一步发展细薄膜强化传热技术。