本文以船舶海水淡化为背景,搭建平板液膜换热实验台,分析流体的温升变化以及在不同的初始温度和温差下流体传热系数的变化规律及原因。并利用格子玻尔兹曼方法建立平板薄液膜换热的二维计算模型,通过模拟详细分析薄液膜内部热、质传递过程,分析换热过程中的速度、温度、浓度分布以及不同初始温度和加热温差对热、质传递的影响,其速度、温度、浓度的变化趋势,为平板薄液膜微细流动提供理论支持。通过实验可以得到:随加热时间的增加,不同初始温度的薄液膜温度都呈线性增加,并且增加的速率先增大后减小,之后又增加;流体温度随热流密度的增大而增加;流体的传热系数随初始温度的增大而变大,随热流密度的加大而增加,随温差的增大而减小,热流密度越大、温差越小,流体的传热系数越大。模拟结果可知:薄液膜流体受热,产生密度差形成流动,左侧流体形成逆时针循环流动,右侧流体形成顺时针流动循环;流体在流动过程中形成了呈左右、上下对称分布四个速度滞止区和两个高速区;薄液膜流体温度随纵向距离的增加而减小,沿横向截面的变化呈上拱形分布。流体相变在上界面处产生,随着纵向距离减小,流体的浓度逐渐减小,在同一横截面处的浓度变化呈下凹型分布。左右两侧流体速度、温度和浓度呈对称分布。初始温度的升高和加热温差的增大都使速度、温度、浓度有不同程度的增加,加强了薄液膜内流体的微细运动,促进了流体的热、质传递;有无相变工况下流体的速度、温度变化趋势较为一致,而相变的发生会加强流体扰动,强化流体的热量、质量传递。实验结果与模拟结果中沿横向温度分布规律基本一致,两侧流体温度低,中间流体温度高。由于实验测点的不连续及误差的存在,实验测得的温度未完全呈对称分布,薄液膜左侧流体的温度稍高于右侧流体的温度。