核态沸腾换热是一种高效的传热方式,能够在很小的传热温差下实现很大的热流密度的传输,因此被广泛地应用于诸多工业领域,例如各种能源动力设备(如热泵、制冷机、锅炉等)。但是核态沸腾传热的热流密度存在一个临界值,即临界热流密度,当热流密度超过临界热流密度时,传热机制由高效的核态沸腾转变为低效的膜态沸腾,此时传热面被气膜所覆盖,传热恶化。因此提升核态沸腾的临界热流密度值既可以保证设备的安全运行,又可以有效减少设备尺寸。为了提高沸腾传热中的临界热流密度,研究者们提出了不同的强化方法。本文提出了新型沸腾传热表面,利用不同导热性材料的交错配制,使传热面表面形成区域性温度分布;在沸腾传热过程中,不同导热性的表面上处在不同的沸腾区域。为此,本文应用数值模拟的方法,设计出的导热性交错分布沸腾传热表面。通过实验测试,发现新型传热表面的核态沸腾的临界热流密度高于光滑传热表面上的临界热流密度。同时还研究了不同低导热材料,不同尺寸的受限空间和不同进液方式对沸腾传热特性的影响。研究表明:对于不同尺寸的受限空间间隙,当气泡从沸腾传热面脱离以后,随着受限空间间隙的增加,沸腾传热面液体回流的所受的阻力减小,使得液体能够及时补充到沸腾传热面,进而沸腾传热面保持了润湿状态,临界热流密度得以提升。在不同传热表面和不同微通道间隙下(相比于两侧供液),当气泡从沸腾传热表面脱离以后,四周供液方式液体更容易回流到沸腾传热表面,进而保持了传热表面的润湿状态,因此临界热流密度高于两侧供液的临界热流密度。对于不同的低导热材料,低导热材料为PTFE时,传热表面形成了较大的温度梯度,在沸腾过程中形成了不同的沸腾区域,使得整个传热面保持了润湿状态,进而临界热流密度得到提升。