剪切流作用的液滴在空间生命环境管理系统，提升热管理系统效率，机翼防冻方面有重要应用。目前对于蒸发液滴的研究多仅局限于静态蒸发，但对蒸发过程耦合外部流场的研究较少，因此本文对剪切流作用下的液滴蒸发动力学问题进 行了实验和理论研究。为研究附壁钉扎液滴在受剪切流作用时的蒸发特性与传质规律，设计搭建了可对气流速度精确控制下的液滴进行实时光学观测的闭环风管，该实验装置可以 对温度，风速，湿度进行调节，并实时采集液滴形貌信息。在液滴动力学方面，通过 ESA73，75 次失重飞机实验与地面实验，研究了 微重力和常重力下受剪切流作用液滴的动力学特性，研究了重力对液滴形貌的影 响，微重力下风速对液滴前后接触角以及高度的影响，研究了在风速作用下液滴 从静止到开始运动的动力学特性，研究了微重力环境下液滴的临界风速，建立了用于分析液滴前后接触角差与临界风速的理论模型。研究发现微重力下的液滴其 接触角和高度比常重力下的大，接触半径比长常重力下的短。常重力下液滴的接触角与微重力下液滴的接触角之间的差值主要取决于无量纲数球形因子 k，球形因子k越大，常重力下接触角与微重力下的差值越大。实验研究发现在相同风速 下，微重力环境下液滴的前后接触角差值相比于常重力下更大。液滴前后接触角 的余弦差和无量数 k’和韦伯数 We 密切相关，微重力下的 k’相比于常重力下的 k’更大，在相同风速下，微重力下的 cosθr-cosθa 更大。受剪切流作用的液滴从静止 到开始运动，分别会经历三个阶段即：静止阶段，过渡阶段，运动阶段。通过失 重飞机实验研究了剪切流作用的液滴在微重力环境下的临界风速，实验研究发现，微重力环境下临界风速更小，推导、验证了临界风速和高度应当满足的关系式， 该关系式可预测液滴的临界风速。在界面稳定性方面，通过实验观察到液滴界面振荡特性与其体积、风速相关，并通过 VOF 方法和 CSF 模型进行数值模拟，证明了界面不稳定振荡是由界面变 形与流场尾涡结构的不稳定耦合引起的。 在液滴蒸发方面，利用闭环风管给液滴施加剪切流，通过顶视和侧视高速 CCD 相机采集液滴的形貌信息，实验研究了10~30 µL 的液滴在受 0~10m/s 的风 速下的蒸发特性。研究发现，剪切流作用下的液滴蒸发经历三个阶段，且气流能 显著提升液滴蒸发速率。对 10 µL 的小液滴，在 2 m/s 风速下，蒸发速率相比于 无风情况下提高了168%，但在高风速下，增大风速不能显著提升液滴的蒸发速 率。研究了剪切流对于气液界面传质的影响，得到了无量纲 Reynolds 数与 Sherwood 数的关系，推导了风速与蒸发速率的理论关系式，与实验结果一致性好