多孔介质内部由蒸发引起的传输现象是自然界和工业应用中一种普遍而常见的现象,在能源、化工、环境、农业等领域有着重要的应用,例如质子膜燃料电池、地热能开采、污水处理、石油开采、二氧化碳封存等。多孔介质的蒸发是一个涉及气液相变、热质传输、两相驱替等多个现象的复杂过程,正确理解多孔介质内部的蒸发特性,揭示多孔介质蒸发的客观规律,对于工业实际应用以及科学研究具有重要的意义。薄多孔介质作为一种工业应用中常见的多孔介质,其典型的特征为其厚度远小于其水平截面方向的尺寸,因其厚度尺寸小,表面张力作用尤为重要,介质表面的自由流体或其余外界因素对其内部的两相传输过程具有显著影响,本文将着重研究薄多孔介质的蒸发特性。多孔介质蒸发过程是一个典型的多尺度问题,从微观角度上看,孔隙表面的微观结构、孔隙的尺寸、拓扑结构以及连接方式均对其具有重要的影响,另外该问题也可从更加宏观的角度进行描述,因而多孔介质蒸发过程是一个涉及界面尺度、孔隙尺度与宏观尺度的多尺度问题。本文首先通过玻璃-硅键合芯片水分蒸发可视化实验,应用图像处理技术,从界面尺度上获得了芯片在水分蒸发过程中的气液界面运动过程与气液两相分布状态,验证了本文构建的考虑毛细阀效应的多孔网络模型的合理性,并为后续开发新的多孔网络模型提供启发。基于构建的多孔网络模型,从孔隙尺度上研究了混合润湿薄多孔介质的蒸发特性,旨在揭示润湿性对多孔介质蒸发特性的影响,获得了混合润湿薄多孔介质蒸发从速度稳定阶段进入速度下降阶段的判据。基于孔隙尺度研究,对目前基于表征单元体创建的连续介质模型——一方程模型进行评估,研究了孔隙入侵方式对薄多孔介质中湿分扩散系数随局部液相饱和度变化关系的影响。并通过理论推导证明了湿分扩散系数不仅与局部液相饱和度有关,也与气液界面表面积有关。