膜状凝结产生的相变热（潜热）必须穿过液膜才能传到冷壁面上，液膜层成为传热的主要热阻。几乎所有的常用蒸气，在纯净的条件下均能在常用工程材料的洁净表面实现膜状凝结。在大多数工业凝结器中，实际上得到的都是膜状凝结。

实验证明，液膜由层流转变为湍流的临界雷诺数可定于1600。对于层流流动，不同几何形状表面（竖壁，水平圆管以及球表面）的膜状凝结平均表面传热系数为：

（1）

式中系数对竖壁、水平圆管和球表面分别取值为0.943、0.729以及0.826；为重力加速度；为汽化潜热；为凝结液密度；为凝结液导热系数；为凝结液动力黏度；为特征长度（竖壁高度、圆管直径或者球直径），和分别为蒸汽饱和温度和壁面温度。

对于湍流液膜，竖壁上的膜状凝结传热系数为：

（2）

式中为层流段的平均表面传热系数；为湍流段的平均表面传热系数；为层流转变为湍流时转折点的高度。

蒸气中含有不凝结的气体（如空气），即使含量极微，也会对凝结传热产生十分明显的影响。例如，水蒸气中含占1%空气能使表面传热系数降低60%。在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体分压力增大。蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在气液界面附近的不凝结气体层。因此，不凝结气体层的存在增加了传热过程的阻力。同时，蒸气分压力下降使得相应的饱和温度下降，减小了凝结的动力，即传热温差，也使凝结过程减弱。

在管外凝结工况下，上排管的凝结液并不是平静地落在下排管上，在落下时将产生飞溅以及液膜的冲击扰动。飞溅和扰动的程度取决于管束的集合布置、流体物性等。

蒸气在压差作用下流经换热管内部，同时产生凝结，此时传热情形与蒸气流速有很大关系。以水平管内凝结为例，当蒸气流速低时，凝结液主要集聚在管底部，蒸气则位于管上半部。如果蒸气流速较高，则形成所谓环状流动，凝结液较均匀地展布在管子四周，而中心则为蒸气核。随着流动的进行，液膜不断增厚，直至占据整个管道截面。

蒸气流速高时，对液膜表面产生明显的黏滞应力，其影响又随着蒸气流向与重力场同向或异向、流速大小以及是否撕破液膜等而不同。

对于过热蒸气，实验证实只要采用过热蒸气与饱和液的焓差替换计算式中的潜热，亦可用饱和蒸气的实验关联式来计算过热蒸气的凝结传热系数。

通常忽略液膜过冷度的影响，并假定液膜中温度呈线性分布。分析表明，采用下式确定的代替计算公式中的，就可考虑这两个因素的影响。

（3）

式中为比定压热容。