渗透汽化是一种新兴的膜分离技术，目前对中空纤维式渗透汽化膜的研究主要集中于膜的制备条件的优化，以及通过分离某一特定物系验证膜的性能，基本没有涉及到对中空纤维式渗透汽化膜内流场和温度场的研究。本文采用计算流体动力学软件对中空纤维式渗透汽化膜进行数值模拟，直观的展示出膜内流场和温度场的变化，为中空纤维式渗透汽化膜的实际操作和结构优化提供了参考。通过建立二维模型对速度场进行模拟，结果表明中空纤维式渗透汽化膜的入口处，具有一小段入口过渡段长度，在过渡段内，膜中心的速度逐渐增大，靠近壁面处流体的速度逐渐减少，最终达到一种稳定层流。膜内的压力沿着管长增加的方向逐渐降低，并随着入口速度的增大而增加。壁面剪切应力沿着管长增加的方向迅速减小，然后稳定。壁面处存在温差极化边界层，随着入口速度的增加，边界层变薄，有利于膜内传质的进行。当进料采用质量分数为94%的乙醇溶液时，通过对不同入口速度时传质的模拟，结果表明沿着管长增加的方向，乙醇的质量分数逐渐增大，在靠近管壁处存在浓差极化。随着入口速度的增加，出口处乙醇质量分数呈现先增加后减小的趋势，在入口速度0.4m/s时，出口处乙醇质量分数达到最大值。通过对不同管径的中空纤维式渗透汽化膜研究，结果表明管径越小，压降越大，壁面剪切应力主要与管径有关。对进料中质量分数为94%的乙醇溶液进行传质分离，结果表明管径越小，膜分离性能越大，在固定长径比的情况下，出口处乙醇质量分数随着管径的增加，呈现先增大后减小的趋势，在管径1.0mm时，出口处乙醇质量分数达到最大值。在三维模拟中，研究了三维模型中的流场分布，流动特征与二维模型一致，三维模拟的压降和壁面剪切应力略大于二维模拟结果，但是两者误差很小，这也证明了2D模拟的准确性。在中空纤维式渗透汽化膜组件的模拟中，建立了一个膜组件物理模型，进行气液两相进料，研究了其中的流场分布，为中空纤维式渗透汽化膜组件的实际应用提供一定的参考。