核态沸腾因其传热系数高、温差小的特点，在工业生产中有着广泛的应用。通过理论分析，学者们推导和修正了一系列反应汽泡生长和运动规律的方程。高速摄像和精确测量技术的进步，使近距离且准确地观测实验现象成为可能。依据这些实验结果，各式各样的实验关联式被总结了出来。这些方程和关联式在指导生产实践上都起到了不可忽视的作用。
　　近些年计算机技术的兴起和蓬勃发展，让数值模拟成为了研究沸腾过程的重要方法之一。沸腾可以由一系列的微分方程表示，对这些微分方程进行数值求解就是数值模拟的基本思路。沸腾主要包含两个不同的物理过程，分别是汽-液两相流动和热量的传递。
　　本文借助于Comsol软件建立了单汽泡的核态沸腾模型。模型中假定液相为不可压缩流体，汽相为弱可压缩流体。采用phase field方法追踪汽-液界面，并假定流体均是层流流动。热量的传递则采用对流换热模型。通过该模型，模拟了不同热流密度下汽泡的生长和脱离。
　　本文首先研究了汽泡的脱离频率随热流密度的变化，并归纳出了相应的拟合方程。研究发现，汽泡脱离频率并不随热流密度线性增加，而是随着热流密度增加的越来越快。然后着重研究了汽化核心附近流场的速度均值、速度方差、速度偏度和信息熵四个指标的变化情况。研究表明，四个指标会随着时间周期性波动。热流密度的增大则会使周期变短、波动的幅度减小。当热流密度增大到一定程度后，四个指标都会几乎等于一个定值。总的来说，热流密度较低时，流场随时间周期性波动；热流密度较高时，流场趋于稳定。