多相传递广泛存在于自然界以及工程技术领域,在石化、制药、冶金等化工领域发挥着重要作用。当相间传热或传质发生时,界面上热或质的分布不均将形成界面张力梯度,由相界面的界面张力梯度引起的界面流动及伴随的不稳定性统称为Marangoni效应。研究表明Marangoni效应可以有效促进传热或传质,甚至可以使传质系数增大一个数量级。因此深入了解Marangoni效应的的作用机理及调控方法,可以为传递过程的强化提供参考。　　 本文建立了纹影观测装置,通过直接观测和传质实验考察了溶质浓度对液滴生成及静置阶段的Marangoni效应及传质效率的影响,分别将静置阶段和生成阶段的液滴萃取分数与Marangoni数相关联,得出了萃取分数与Ma数的非线性经验关联式。进一步考察了不同离子类型的表面活性剂在不同浓度下对界面Marangoni效应的影响,结合表面活性剂分子与溶质问的界面能垒效应,分析了表面活性剂对溶质相间传质的影响。　　 建立了平界面两液层的传质实验装置,分析了溶质浓度、流速、流动方向及表面活性剂对Marangoni效应及传质的影响。在Mao等建立的两液层流体运动及相间传质的数学模型的基础上,加入表面活性剂体相传质及界面吸附动力学方程,模拟了含表面活性剂体系中的界面Marangoni效应及相间传质过程,模拟结果与实验结果符合较好。　　 结合连续表面力思想,利用浓度变换方法,推导出连续界面源方法,以水平集函数捕捉界面,在欧拉网格下建立了两相均可溶表面活性剂的体相传质与界面对流吸附相耦合的数学模型,在二维轴对称的柱坐标系中建立了液滴不断生长的非稳态运动过程中萃取传质的数值模拟方法,数值模拟结果与实验吻合较好。