随着环境问题日益严峻，在制冷领域寻求可替代的环保制冷剂的需求越发迫切。R1234ze(E)作为新型的HFOs环保制冷，被认为是可替代R134a的新一代制冷剂，可作为家用空调、热泵的替代工质。R600a作为天然制冷剂，不仅具有环境友好性而且具有优良的热力学性能，是目前替代制冷剂的热门之选，并且已在家用冰箱中得到了广泛应用。而共沸混合制冷剂R1234ze(E)/R600a同时具有低GWP、体积制冷量大等优点，在制冷领域有广泛的应用前景。流动沸腾作为制冷系统换热器中重要的过程，其对换热设备的设计优化和稳定运行具有重要的意义。故本文在对流动沸腾实验台的制冷系统进行了重新设计的基础上，在饱和压力为0.215-0.415MPa，质量流率为67-258kg m-2s-1，热流密度为10.6-75.0kW m-2的工况范围内开展了R1234ze(E)、R600a和混合物R1234ze(E)/R600a水平管内流动沸腾传热、两相摩擦压降和流型特性的实验研究。　　(1)获得了不同工况下，纯质和混合物在水平管内两相流型实验数据。通过分析可知，无论对于纯质或混合物，随着质量流率和热流密度的增大，流型转换干度均减小;但是随着饱和压力的增大，流型转换干度增大。另外还发现了随着混合物中R1234ze(E)摩尔组分浓度的增大，混合物流型转换起始干度的变化趋势与混合物沸程的变化趋势相反的现象。将所获得的R1234ze(E)两相流型数据与多个经典流型图进行了对比，发现大部分流型图对实验数据的预测较差。基于各个力对各流型转换的影响，引入无量纲参数K和马蒂内利数Xtt。并在以马蒂内利数Xtt和无量纲参数K为横纵坐标的对数坐标系下发现流型转换呈现线性变化。基于这个发现，开发了适用于R1234ze(E)的新流型转换关联式。新关联式对R1234ze(E)流型实验数据具有很高的预测精度。　　(2)获得了不同工况下，纯质和混合物在水平管内传热实验数据。通过分析可知，纯质和混合物的传热系数随着质量流率和热流密度的增大而增大，但是饱和压力对传热系数的影响却呈现出不同变化规律，在低热流密度时，随着饱和压力变大，传热系数变化很小;但是在高热流密度时，传热系数随着饱和压力的增大明显增大。另外，纯质的传热系数随干度的增大呈现出先增大后减小再增大后减小的趋势。对于混合物，在不同组分浓度下，其传热系数随着干度变化趋势有明显的不同。在高热流密度时，对于偏离共沸点的混合物，混合物传热系数随着干度增大逐渐增大，但是对于近共沸点的混合物，混合物传热系数随着干度增大变化较小。对于混合物，随着R1234ze(E)摩尔组分浓度的增大，混合物传热系数先快速减小后缓慢增大，接着混合物传热系数再缓慢下降后又快速增大，这种趋势在高热流密度时变得更加显著，并且恰好与混合物沸程的变化趋势相反。　　(3)将经典传热关联式与传热实验数据进行对比研究。结果表明Fang和Liu&Winterton分别是预测R1234ze(E)和R600a传热系数的最佳关联式，其平均绝对相对偏差分别为14.9％和11.5％。纯质传热关联式Liu&Winterton和混合物传热关联式Zou对混合物的预测效果最佳，其平均绝对相对偏差分别为18.2％和20.8％。在加和模型的基础上，首次基于R1234ze(E)的传热实验数据，开发了新的纯质传热关联式，新关联式对R1234ze(E)传热系数预测的平均绝对相对偏差分别仅为6.6％。在渐进模型的基础上，引入了新的抑制因子Smix和Fmix分别表征混合物中传质阻力对核态沸腾和对流换热的影响。首次基于R1234ze(E)/R600a传热实验数据，开发了新的混合物传热关联式，新关联式对混合物R1234ze(E)/R600a传热系数预测的平均绝对相对偏差仅为6.4％。　　(4)获得了不同工况下，纯质和混合物在水平管内摩擦压降实验数据。通过分析可知，对于纯质和混合物，随质量流率的增大，摩擦压降逐渐增大，且随着饱和压力的增大和干度的减小，该趋势逐渐减小。随着饱和压力的增大，摩擦压降逐渐减小，且随着干度增大，饱和压力对摩擦压降的影响程度增大。随着干度的增大，摩擦压降有明显的增大趋势，但在较高干度区间，增大程度会变得平缓甚至有略微下降的趋势。对于混合物，随着R1234ze(E)摩尔浓度的增大，摩擦压降减小，并且这种变化趋势随着干度的增大变得显著。将经典两相流摩擦压降关联式与摩擦压降实验数据进行对比研究，Müller-Steinhagen&Heck关联式对纯质和混合物的预测效果均为最好，对R600a、R1234ze(E)和混合物R1234ze(E)/R600a预测的平均绝对相对偏差分别为32.9％、17.8％和21.2％。考虑到重力和表面张力对摩擦压降的影响，在Müller-Steinhagen&Heck关联式的基础上引入了无量纲参数韦伯数We和弗劳德数Fr，并且基于R600a实验数据开发了新的摩擦压降关联式。新关联式能很好预测纯质R600a、R1234ze(E)的摩擦压降，其平均绝对相对偏差分别为16.6％和14.3％。　　综上，本文通过对纯质R600a、R1234ze(E)及其混合物在水平管内的流动沸腾传热和两相流动特性进行实验研究，系统的分析了各实验参数对沸腾传热、两相流摩擦压降和流型的影响。将实验数据与经典模型进行了对比研究，并提出了适用于R600a、R1234ze(E)及其混合物的相关模型，对后续的研究和工程应用具有积极的指导意义。