分子蒸馏技术以其特殊的分离机理,在诸多领域有着广泛的应用。相比于传统的分离技术,分子蒸馏技术特别适用于热敏性物料的分离。在各种分子蒸馏技术中,又以刮膜式分子蒸馏技术的应用前景最广阔。但是由于装置中存在高速运动的转子,使得液体在装置内部的流动过程异常复杂,制约了该项技术的深入研究和工业应用。本文通过实验与模拟相结合的方法,对刮膜式分子蒸馏装置内液膜形态和液体的流动状态进行了研究。本文首先使用高速摄像法,在冷模状态下对蒸发壁面上的液膜形态进行图像记录。通过对图像的分析,发现在整个实验过程中,壁面上出现了四种不同的液膜形态:点状分布、线状分布、部分成膜和整体成膜。利用量纲分析法对影响成膜的各因素进行分析,得到了与成膜过程有关的三个无量纲数:Π₁、Π₂和Π₃。最后使用非线性最小二乘法对实验数据进行了拟合,得到了整体成膜状态下方程Π₃=f（Π₁,Π₂）的具体形式。结果表明成膜临界速度u^*_cr（Π₃）作为判断壁面流型的标准,其大小与过程的雷诺数和韦伯数有关。本文采用电学测量法对刮膜式分子蒸馏过程中蒸发壁面上液膜的连续性和液膜厚度进行了实验测量。通过将电压信号与壁面液膜形态进行对比,总结出判断液膜连续性的判据。并根据液膜厚度与壁面液体电阻值之间的关系,得到并验证了壁面液膜厚度的平均值,最后使用响应曲面法对实验数据进行处理,得到了液膜厚度的二阶经验关联式。本文使用计算流体力学软件FLUENT对二维平面上转子对壁面液膜的刮擦过程进行模拟。模拟结果表明,在转子刮膜形成的三种流动状态迥异的区域中,头波中液膜较厚,在头波区和转子后部流动区域具有相反的径向运动方向,有助于蒸发壁面上液膜的受热逸出和不同液层间的充分混合。最后对圆形的转子结构进行改进。模拟结果显示改进后的转子能有效提高近壁面处的平均径向速度和切向速度,强化液层间的混合。最后本文使用脉冲示踪法得到了不同条件下刮膜式分子蒸馏系统中的停留时间分布曲线,通过对实验过程的观察及分析,建立了系统的流动模型,并通过与实验值的比较,验证了模型的可靠性。