空气的相对湿度是生活和生产环境中的重要参数。近年来,膜接触器由于在溶剂吸收和膜分离方面的优势而被广泛应用于液体除湿。通过半透膜间接交换热和水蒸气,该技术不仅有效解决了传统除湿器液滴夹带的严重缺点,而且能利用低品位能,具有效率高、能耗低和环保等优点。在除湿过程中,溶液吸收了空气中的水蒸气而释放大量的潜热无法被带走,溶液温度升高导致其吸湿性能下降。内冷型膜式液体除湿技术已被提出能有效地改善溶液的除湿性能,该技术利用冷却水为除湿过程中的溶液降温,从而保持溶液的高效除湿性能。目前,内冷型膜式液体除湿技术及其经济价值在实际应用中已近可行,但仍然存在一些限制。本文将研究内冷型膜接触器及其除湿系统在除湿应用中的传热传质特性,论文的工作主要包括以下三个部分:对于内冷型六边形准逆流平板膜接触器,本文建立了流体流动和传热传质的偏微分方程,利用数值求解的方法,研究了空气雷诺数、溶液雷诺数、内冷管数目和管外径在耦合条件下对传热传质基本准则数的影响。结果表明,内冷管数目和管外径对溶液侧的努塞尔数和舍伍德数的影响大,而对空气侧的影响甚微,冷却水侧的阻力系数和努塞尔数与内冷管在溶液通道内的分布基本无关。对于内冷错流平板膜接触器,本文建立了膜接触器传热传质的物理数学模型并采用有限差分法进行求解,分析了重要结构参数和运行工况对膜接触器除湿性能的影响,并提出一种熵产模型计算各部分熵变和熵产,确定了各部分熵产与膜接触器性能之间的关系。对于新型溶液式平板内冷膜除湿系统,本文设计和搭建了基于内冷型平板膜除湿器的溶液除湿系统装置并进行了实验探究。实验结果表明,理论模型与实验结果吻合较好,除湿供液流量为360 Lh-1是较优的选择,降低冷水的入口温度可以显著地提高除湿器除湿性能,而系统的COP则几乎不变。最后对系统的运行和优化设计提供了指导和建议。本文对内冷型膜接触器及其除湿系统的特性作了深入研究,对不同结构的膜接触器提供参数研究和优化途径,对除湿系统的实验结果用于优化其设计和运行操作。