降膜设备在工业生产中应用十分广泛，它具有传热效率高、温差小、传热密度高、动力消耗低等优点。但目前对降膜流动特性的了解仍不充分；对降膜流体的研究仅限于简单流体；对其他流体在降膜传热传质过程中产生的Marangoni效应及对液膜流动和热质传递影响的研究也较少。基于此，本文选用各类溶液如乙二醇溶液、γ-氨基丁酸溶液以及碳酸氢钠溶液作为工作液，采用高灵敏度红外热成像技术，在竖直光滑平板上，系统地研究了工作液在有限宽受热降膜的流动和传热特性，分析了降膜表面的溶质Marangoni效应和热Marangoni效应及它们对流体降膜传质传热的影响。并在此基础上，进一步研究了碳酸氢钠溶液受热降膜的流动及传热特性，分析了溶质的存在对液膜表面Marangoni效应的影响，首次定义了溶质Mrangoni效应的表达式。上述工作取得了下列结果：　　 (1)不同类型溶液受热降膜表面的径向和流向上都分别存在相似的热Marangoni效应。但由于流向温差太小，其产生的热Maranogni效应对液膜流动的影响可以忽略不计。然而，径向存在着很大的温差，尤其是在边界层和主流区之间。这种温差是的径向则产生由液膜边缘指向中心的表面张力梯度，从而产生了径向热Marangoni效应，径向热Marangoni效应则引起了液膜的收缩，降低了液膜的传热面积，并使降膜厚度沿流向显著增加，增大了液膜的热阻。　　 (2)降膜径向温度分布不匀还导致了液膜表面水分蒸发速率的差异，从而引起液膜径向溶液浓度不均，产生了溶质Marangoni效应。在受热降膜过程中，边界层温度高，水分蒸发快，其溶质浓度较液膜主流区高。对于非表面活性剂体系，浓度越大表面张力越大。即产生了有液膜中心指向液膜边缘的表面张力梯度诱发了溶质Marangoni效应，其方向与热Marangoni效应相反。因而，与蒸馏水受热降膜相比，在相同条件下，降膜径向溶质Marangoni效应缓解了热Marangoni效应对液膜的收缩作用，显著地增大了降膜的传热面积，减小了液膜厚度，有利于液膜的传热。　　 (3)而对于非电解质溶液随着溶液浓度的增加，降膜的受热面积明显变大。这一方面是由于溶质Marangoni效应对热Marangoni效应的抵消作用。另一方面乙二醇浓度增加，粘度变大，溶液流动过程中的粘性阻力相应变大，阻止了液膜的收缩，从而增大了液膜的受热面积。　　 (4)对于溶质Marangoni效应，由于液膜径向上的浓度很难测量，所以对溶质Mrangoni效应提出的表达式并不多。实验中利用Antonpaar DMA5000密度仪测定了一系列浓度密度曲线来通过密度返推得到液膜径向上的浓度，最后再根据液膜流动方程以及边界条件得到溶Marangoni效应的表达式：　　 Mac=σc(Ci-Co)L(lv/L)2/(μD)用以上表达式算出的Mac数随流量的变化趋势，很好的解释了冷却液膜面积变化情况。