相变换热是一种适用于大功率电子设备的散热方式,通过液态工质的沸腾传热过程,带走电子设备热量,展现了较好的散热潜力。泡沫铜材料可进一步强化沸腾换热,这已在一些研究中得以证实,但同时也会带来额外的流动阻力损失,从而造成泵功损耗增加。采用开槽的方式,可以沸腾换热特性和泵功损耗之间达到较好的平衡。本文以去离子水为实验工质,主要研究了两种条件下泡沫金属的流动沸腾换热特性:封闭空间条件和开放空间条件,泡沫金属厚度分别是5 mm和2 mm。研究槽道数以及结构参数（孔隙率和孔密度）对沸腾换热性能的影响,同时结合可视化,对开槽结构中的沸腾过程中汽泡形态和流型进行观察,为深入探索其机理打下基础。实验首先对封闭空间下泡沫铜进行沸腾换热研究,研究发现:开槽泡沫铜换热性能明显优于无槽,六槽普遍优于九槽。孔隙率对平均压降的影响较为明显,随热流密度增加平均压降逐渐增加;而孔密度对平均压降影响不大。从热阻和泵功率的综合评价来看,110 PPI、六槽道泡沫铜综合性能最佳。可视化观察表明:随着热流密度不断升高,流型从泡状流汽泡转化成弹状流和环状流,换热机制上,低热流时,主要由核态沸腾主导;中等热流时,主要由对流沸腾换热机制主导;高热流时,由薄液膜蒸发主导。然后对开放空间下泡沫金属沸腾换热进行了系统研究。结果表明:有槽泡沫铜的沸腾换热性能远优于无槽泡沫铜,有槽泡沫铜的换热系数可以达到120 k W/（m2·K）左右,而无槽仅有30 k W/（m2·K）左右;而对于CHF,有槽泡沫铜样品可以达到130 W/cm2数量级,而无槽样品临界热流密度为50 W/cm2数量级。对于有槽泡沫铜,孔隙率较大的样品（90%）换热性能较好,而孔密度则对换热性能影响较小。泡沫镍样品的性能略逊于同规格的泡沫铜。开放空间下,槽道数对沸腾换热特性的影响是第一显著因素。17槽道样品的换热系数普遍高于11槽道样品,但17槽泡沫铜的平均压降远大于11槽泡沫铜。有槽泡沫铜的沸腾换热系数随质量流率的增大而增大。开槽泡沫铜的压降一般随热流密度的增大而增大。最后,对开放空间下开槽泡沫铜进行了可视化观察,研究发现:当热流较大时,流型主要是汽团在上、液体在下的分层流,增大流量能显著抑制了汽泡聚并和分层流流型的出现。由于实验入口条件是过冷进液,当质量流率较小时（9.3 kg/（m2·s））,低热流下会呈现汽泡在上层自由空间冷凝现象,高热流时上层冷凝现象消失。17槽样品流型存在明显的周期型演变循环,而11槽泡沫铜周期现象不明显,增大流量可缩短可流型的周期循环周期。