闪蒸是液相迅速置于低于其饱和蒸汽压的环境中时,由于过热而快速蒸发的现象。该过程发生速率快、温降明显、能够快速得到大量蒸汽,因此在海水淡化、制冷、医疗、内燃机领域都有应用。鉴于闪蒸作为一种新技术在工业领域中有越来越重要的作用,研究其机理以及推广闪蒸技术的应用有重要意义。本文采用仿真计算、数值模拟与实验研究结合的方式研究了闪蒸机理以及循环喷雾闪蒸的气化能力。主要研究工作包括：建立了描述液滴闪蒸的扩散控制蒸发模型,得到了传热传质过程的数学描述方程,利用MATLAB对该动态过程进行建模求解,得到了液滴直径和液滴温度随时间变化的关系,发现影响闪蒸率的因素有液滴初始温度、闪蒸压力和液滴粒径等,并得到各影响因素变化时闪蒸气化率的变化规律。为分析液滴内部热阻对该过程的影响是否可以忽略,通过ATLAB编程求解偏微分方程,发现其内部热阻不宜忽略。利用Auto CAD软件对液滴闪蒸建立了几何模型,使用ICEM CFD对其进行了网格划分。应用FLUENT软件,选用大涡模拟模型对液滴闪蒸两相流过程进行模拟,利用多相流VOF方法捕捉气液相交界面,通过UDF编程嵌入所建立的模型中实现相变的过程,最终得到了可行的数值模拟方法。通过对液滴闪蒸过程进行的数值模拟研究,得到了液滴闪蒸过程的温度变化云图和液相变化云图,并将数值模拟得到的闪蒸气化率随时间的变化规律与第二章仿真计算结果对比,验证数值模拟的可靠性；改变液滴初始温度,发现初始温度越高,液滴气化率越大,闪蒸完成的时间越短；通过对动态液滴闪蒸进行模拟,发现迎风面闪蒸速率增快而背风面闪蒸速率减慢,同时发现由于表面张力液滴内部出现了Marangoni效应；对静态液滴闪蒸和动态液滴闪蒸过程的数值模拟结果进行了对比分析,得到了两种情况下气化率随时间变化的曲线,发现速度能增强对流,但对气化率的影响整体不明显。搭建实验平台对循环喷雾闪蒸进行实验研究,并从雾化后得到的液滴的角度对闪蒸进行分析。实验平台是在余热锅炉基础上添加闪蒸设备,达到了增加产气量,降低排放烟气温度的效果。最终得到的气化率变化规律与仿真模拟和数值模拟结果一致,闪蒸气化率与初始温度正相关,与闪蒸压力负相关；而液滴粒径将影响闪蒸过程的持续时间,液滴粒径越小闪蒸时间越短。通过对实验结果和最大理论值的对比,得到了本实验平台的运行最优参数。