蒸发结晶不仅是一种广泛应用的结晶方法(如无机盐、食品、石化、医药等领域),还常见于气液固多相分离过程(如海水淡化,烟气脱硫等领域)。其中的液滴蒸发过程,是自然界中最普遍的自然现象之一。含有不易挥发性物质的液滴在蒸发后会留下各种各样的沉积图案,该特性使液滴蒸发结晶过程可被用于颗粒自组装、生物质检验等新兴领域。然而,晶体的结构与分布是由液固接触线移动、液滴内部流动、相变等多种因素共同决定的,其复杂的晶体生长与运动过程使液滴蒸发结晶过程的调控机制仍不明确。液滴蒸发过程中,液滴内部的环形流动机制分为两种:蒸发补偿流动与马兰格尼流动。本文利用ANSYS系列软件进行有限元计算。改变蒸发板基片温度、亲疏水性,模拟了不同浓度的氯化钠液滴蒸发过程。利用红外热成像仪,对比气液相界面处温度分布的实验值与计算值,对模型进行检验。得出如下结论:接触角越大,由基片指向气液相界面的环流强度越大;基片温度越高,液滴内部的马兰格尼流动与蒸发补偿流动强度同时增加,但由于两股流动方向相反,导致环流强度先减少后增加(低温条件下马兰格尼流动占主导,高温条件下蒸发补偿流动占主导);氯化钠浓度越大,蒸发速率变小的同时表面张力梯度增加,环流速度先增加后减小,环流形态保持不变。进一步,本文还建立了光学观察系统以及红外热成像观察系统,对氯化钠水液滴蒸发结晶过程中晶体的运动与生长过程,以及气液相界面处的温度分布进行实时观测。利用温度分布推测马兰格尼流流向。得出如下结论:液滴蒸发结晶过程中,晶体从液滴底部中心流向液滴顶端,再延气液相界面从液滴顶端流向液滴边缘;气液相界面处马兰格尼流从液滴边缘指向液滴顶端,液滴内部的马兰格尼流动从基片流向气液相界面,且随着蒸发的进行强度逐渐减弱;接触角越大,晶体成环形分布的概率越大;基片温度越小,晶体成环分布的概率越大,且晶体粒径分布更加均匀;氯化钠浓度越大,晶体粒径越大,成环分布概率越小。除此之外,还对氯化钠液滴蒸发结晶过程中的形貌参数变化与液滴蒸发过程中的经典单组份液滴体积变化公式进行对比,发现单组份液滴体积变化公式对于氯化钠液滴蒸发结晶过程偏差较小,同样适用。最后,本文利用针管对液滴进行拉伸,通过改变液滴形貌强化环流。通过CFD模拟的手段对液滴内部的环流形态以及强度进行了模拟。拉伸之后液滴内部环流形态发生改变,且平均流速增加。通过改变液滴的长径比,达到了对液滴内部环流流动进行调控的目的。有望用于新型微尺度结晶器的设计和研发。