降膜流动是自然界中常见的一种流动现象，因其具有高效的传热传质系数、小温差、高热流密度、低能耗的特点，被广泛应用于精馏、降膜蒸发以及海水淡化等工业生产过程中。本文主要研究了在非等温条件下，降膜流动的流型变化以及相应传热性能的变化情况。采用水-水蒸气的系统，通过实验和数值模拟的方法，研究了在非等温条件下液膜竖直平板上的流动情况以及相应的传热系数的变化，同时研究了非等温液膜在填料上的流动情况，本文主要分为以下四部分：　　第二章采用自制的降膜设备，研究了在水蒸气温度流量一定的条件下，不同液相流量和不同进料温度对降膜流型的影响。利用热成像仪得到了液膜表面温度分布结果。实验结果表明，在水与水蒸气存在温差的情况下，即非等温降膜的条件下，平板竖直降膜有横向收缩的现象，且收缩程度随气液温差的增大而增大，随液相流量的增加而减小。红外成像测温显示，非等温降膜时，液膜边缘位置温度明显高于中间主流区。　　第三章利用计算流体力学（CFD）方法，对实验中非等温降膜流动进行了模拟。模拟采用VOF模型，利用Fluent计算软件，将表面张力随温度变化的因素加入到模型中，成功的得到了三维非等温降膜流动的流动形态。模拟结果与实验有很强的一致性，同样显示了在非等温条件下，液膜出现了向中心收缩的现象。模拟结果表明，液膜边缘温度梯度较大，导致了其边缘表面张力梯度增加，产生了指向中心区域的力，从而导致了液膜收缩，得到了液膜的温度、速度、表面张力的分布状况。　　第四章利用前面所开发的三维计算模型，模拟了不同表面张力的液体的降膜流动情况，计算了不同温度不同流量下液膜的变化，并分析了液膜厚度、温度、表面张力以及速度的变化，发现液体的流动状态受表面张力和表面张力随温度变化梯度共同影响，液膜的表面张力越低，其越容易铺展，在受热情况下，液膜表面张力随温度变化梯度越小，越容易铺展。　　第五章搭建可视化的实验设备，以水为主要原料，采用激光诱导荧光技术（LIF），考察了在250Y填料和750Y填料表面不同温差下液膜非等温的流动过程，得到了液膜在填料上润湿面积和厚度分布，实验结果表明与平板降膜类似，填料表面的非等温降膜流动液膜收缩现象同样十分明显，加热条件下干板沟流现象严重，需在工业生产中引起足够重视。