聚合物脱挥在聚合物生产过程中起着关键作用,而脱挥元件是控制脱挥效率的重要因素。脱挥元件通过改变液体的表面更新,从而影响着传质效率。为了提高脱挥效率,本文提出了一种新型降膜元件,并对这种结构下的流型进行了基础性研究,作为进一步深入研究的理论基础和指导依据。聚合物溶液一般属于非牛顿流体,因此本文选用CMC(羧甲基纤维素钠)水溶液作为实验物质。基于栅缝式脱挥元件的结构,本文提出了竖直开孔板这一新型结构。从实验和模拟两种方法探讨了该结构下的降膜流动情况,并研究了实验操作条件和开孔尺寸等参数对降膜流动的影响。本文首先利用激光多普勒测速仪(LDA)作为测速工具,初步得到了特征位置处的速度分布曲线。在此基础上,利用计算流体力学软件CFD进行降膜的三维模拟,与实验值比较分析得到,VOF模型适合气液两相降膜流动的模拟。将模拟结果进一步分析,得到了不同操作条件和开孔尺寸下整个降膜的流场和膜厚信息。实验和模拟结果表明,开孔内降膜中心处速度最大,液膜最薄,沿着孔中心向外呈环状分布,速度逐级减小,膜厚逐级增加。随着溶液浓度的增加,开孔内流体流速下降,膜厚增加;随着流量的增加,开孔内流体的速度上升,膜厚增加;入口缝宽直接影响着降膜的流速和厚度。改变开孔尺寸会影响降膜流场和膜厚的变化——随着开孔宽度的增加,开孔内降膜的速度增加,中间区域液膜变薄;随着开孔长度的增加,开孔中间区域的流体流速略有升高,当长度增加到一定值时,降膜的厚度会出现明显降低。由此得出,在保证液膜不破裂的前提下,开孔宽度和长度都存在一个极大值;当液膜被完全铺展开,而且开孔尺寸没超过极值时,开孔宽度的改变对流场和膜厚的影响更明显。进一步研究得出,开孔宽度增加,液膜厚度越薄,导致孔内液膜表面更新频率增加;开孔长度的改变对液膜表面的更新没有影响。