当今随着仪器设备逐渐向小型化、微型化发展，其工作环境也日趋复杂和多样，单相换热方式已经越来越难满足换热系统的要求，利用微尺度下蒸发和冷凝的相变换热方式成为新兴的研究热点。喷雾冷却和微通道冷凝具有尺度小，换热效率高的优点，可以满足日益严苛的换热系统要求。本文针对Leidenfrost状态下液滴撞击加热壁面和微重力条件下微通道内冷凝过程进行了数值模拟研究。
　　在液滴撞击加热壁面过程中，当壁面温度高于Leidenfrost温度时，液滴底部形成一层很薄的蒸气膜，阻碍液滴与壁面间的直接接触。蒸气膜的存在影响着液滴的撞击形态以及液滴与壁面间的传热。在本研究中，通过聚焦Leidenfrost液滴底部蒸气膜，研究了液滴回缩反弹过程中底部界面的振荡行为，该界面振荡表现为液滴底部蒸气凹坑的反复形成和消失。借助数值模拟手段，分析了撞击过程中气膜形态的变化，包括气膜厚度和蒸气凹坑宽度。结果表明，界面振荡行为显著影响着蒸气膜内的流动和液滴与壁面之间的传热。对于振荡过程中涉及的无量钢数也进行了相应的分析研究。
　　在微重力条件下的微通道冷凝过程中，不同的重力加速度对于冷凝过程的质量通量分布和局部换热系数有着重要影响。本研究聚焦月面重力下的方形微通道冷凝过程，通过数值模拟手段研究了不同重力加速度、壁面过冷度和蒸气入流速度对冷凝过程中蒸气干度、质量通量、制冷剂温度和局部换热系数的影响。结果表明，重力加速度的增大会促进微通道内的冷凝过程，壁面温度和入流速度同样影响着蒸气干度的变化和壁面处的局部换热系数。