在重力驱动下,薄膜沿固体基底下落的流动是不稳定的,呈现出丰富的动力学现象,被广泛应用于涂覆工艺领域。在整个涂覆过程中,液膜的流动特性及其发展方式极大地影响了涂覆工艺的质量。因此,开展不同物性条件下薄膜流动的动力学特性以及稳定性的研究,了解薄膜内部的流动机理,通过调整薄膜流动的相关参数来控制流动的稳定性,具有重要的工程价值与学术意义。本文以重力作用下薄膜沿垂直圆柱细丝壁面流动的动力学特性为研究对象,重点研究实验中观测到的时间周期状态。依据薄膜沿垂直细丝流动的特征,开发一套基于图像处理技术的薄膜表面特征采集与测量的实验平台。该实验平台是通过模块化设计,加载有非接触式可调心测量轴对称流体薄膜形态的实验装置模块、基于CCD相机的图像采集模块、基于MATLAB图像处理技术的薄膜表面特征测量模块。利用该实验平台可以快速采集不同流体介质、粘度、细丝直径、流量等物性参数下的实验图像,通过MATLAB图像处理技术对实验图像进行处理与测量,采用数字化方法获取实验中薄膜的动力学特征。在现有理论基础上,根据获取的特征参数对实验中观察到的时间周期状态的流动特性、振荡现象以及非线性演化规律进行分析,以实验的角度证明这种时间周期状态对应于非线性动力学中的相对周期轨道（RPO）。在实验中观测到的时间周期状态表现为一种周期性的振荡过程,即大液滴吞并小液滴,吞并后形成的薄膜又演化成新的小液滴。针对不同物性的参数,包括动力粘度、细丝直径和流量,在实验中研究了流态从行波（TW）到RPO的转变过程。实验结果表明,存在一个TW向RPO转变的临界流量。比较不同动力粘度和细丝直径下流态转变的临界流量,结果表明该临界流量随着动力粘度的增加而减小,随着细丝直径的增加而减小。进一步开展了RPO的动力学特性研究,探究不同物性参数对RPO的影响。实验结果表明,不同动力粘度、细丝直径下的液滴厚度在RPO状态下的流量范围内保持稳定,并且较大的细丝直径对应于较薄的流体层,较小的细丝直径对应于较厚的流体层。同时,不同动力粘度、细丝直径下的液滴间距均随流量的增加呈指数减小。此外,在实验中还很好的证明了RPO的周期性。对不同周期下的薄膜轮廓进行了比较,结果显示出极好的一致性。在一个特定周期,展示了大液滴吞下小液滴的过程,从实验的角度解释了振荡产生的原因。在下一个周期,同样的吞并过程再次出现,这表明这样的吞并过程是周期性的。从时空图可以看出,液滴的周期性交汇导致大液滴的轨迹呈周期性振荡,很好的诠释了振荡产生的动力学现象。比较了厚膜和薄膜下RPO的时空图,结果表明薄膜下的大液滴振荡更为明显。当流量远低于正常尺度的RPO出现的临界流量时,在实验中观察到了一种小尺度的RPO。随着流量进一步降低,相对周期轨道状态会转变为不规则状态,这表明多尺度RPO的出现预示着流态将从有序状态转变为无序状态。