板式蒸发换热器利用降膜蒸发原理强化传热，相比传统换热器具有传热效率高、流通面积大、结构紧凑、占地面积小等优点，在石油、化工、能源等能耗、水耗较大的行业中有着广阔的应用前景。由于缺乏对其降膜蒸发换热机制的深入了解，目前工业上应用的板式蒸发换热器的性能还有很大的提升和优化空间。本文采用计算机数值模拟方法分别对平板降膜蒸发换热过程和波纹板降膜蒸发换热过程进行模拟，研究影响板式蒸发换热器换热性能的各项因素，为换热器的结构设计和优化运行提供指导，并设计板式蒸发换热器换热性能实验平台，为全面提升板式蒸发换热器的理论和技术水平奠定基础。板式蒸发换热器内部的降膜蒸发过程涉及气液两相流流动以及传热传质和表面张力等相间相互作用，因此对这一复杂物理过程进行模拟需要深入了解相间相互作用机理。本文采用用户自定义程序和用户自定义标量对相间传热源项、传质源项和表面张力动量源项进行描述，结合流场其他控制方程，建立计算机数值模型，并与实验数据进行对比，验证了所建立的数值模型的可靠性。采用所建立的计算机数值模拟模型对不同工况下平板降膜蒸发换热过程进行数值模拟，研究不同工况对蒸发换热性能的影响，结果表明，对于板间距尺度为10mm的板束：(1)过高的进口水流量将会导致液膜厚度增加，影响蒸发换热性能，过低的流量则会导致壁面上出现干区；(2)进口水温度的工作区间为280~310K，过高的进口水温不利于液膜对壁面热量的吸收，过低的进口水温则会导致液膜蒸发效应的减弱；(3)提高强制流动空气的流速可以大幅提高蒸发换热性能，过高的风速会导致液膜脱离壁面。对不同工况下波纹板降膜蒸发换热过程进行数值模拟，结果表明：(1)波纹板利用自身结构特性，有利于液膜在壁面上的分布，在波峰之间由于表面张力的作用液膜会明显减薄，波谷处液体湍动程度增加；(2)波纹板壁面上温度呈周期性变化，波峰之间的温度分布明显降低，蒸发效应得到了增强；(3)与平板降膜蒸发进行横向比较发现，波纹板的换热性能平均可以提高10~15%左右。