Проведены экспериментальные исследования теплообмена одиночного шара в цилиндрическом канале с мелкодисперсным водовоздушным потоком (аэрозолью). В стационарных условиях нагрева получены значения коэффициентов теплоотдачи в зависимости от числа Рейнольдса и степени увлажнения потока. Предложена физическая модель теплообмена шаровой поверхности с водовоздушным потоком, позволяющая оценить процессы протекания отдельных стадий испарения капель в потоке вблизи нагретой поверхности и образования пленки воды на самой поверхности. Выполнена оценка относительной массы капельной влаги, оседающей на поверхности шара, в зависимости от плотности орошения и числа Рейнольдса потока. Получено критериальное уравнение, обобщающее экспериментальные данные в виде зависимости числа Нуссельта от режимных параметров Рейнольдса, Вебера и параметра фазового перехода воды в пар.