了解人工肝中空纖維膜組件傳質行為對其高效解毒具有重要指導意義。建立了中空纖維膜組件內流動傳質的三維數值模擬模型，研究了小分子膽紅素與大分子牛血清白蛋白（BSA）在組件內的傳質行為，討論了管程流量、殼程流量、中空纖維管長度對膽紅素與BSA傳質的影響。研究結果表明小分子膽紅素的傳質方式是對流傳質和擴散傳質二者兼具，而大分子BSA的傳質方式以對流傳質為主；膽紅素和BSA的清除速率隨著管程流量增大而提升，也隨著中空纖維管長度增加而提升；隨著殼程流量增大，膽紅素的清除速率先快速提升再緩慢上升達到漸近值，而BSA的清除速率隨殼程流量增大而逐漸減小。研究成果可以為人工肝中空纖維膜組件的結構優化設計和臨床操作參數提供依據。