较高热负荷时,毛细微槽群热沉内三相接触线区域的高强度蒸发和厚液膜区域的核态沸腾换热,使得换热热流密度甚至能接近109W/m2的数量级,能够被用来实现低热阻和小温差环境下的极高换热系数和热流密度的换热过程,可以用来满足工作于强电场环境下的大功率电力电子器件与系统的冷却要求。本文对电场作用下的开放式矩形毛细微槽内的过冷沸腾现象以及汽泡动力学行为进行了可视化实验研究,结果发现施加电场之后,汽泡的周期大大延长,汽泡长时间不破裂。实验过程中还发现电场作用下汽泡与液面长时间振动的现象,这是由EHD(electrohydrodynamics)抽吸现象、电对流现象以及气液界面保持原状态的惯性作用造成的液面不稳定产生的。由于在本实验条件下液池内液体的过冷度较大,仅发现单个汽泡在单一槽道内的独立生长和单槽道内汽泡合并的生长模式,没发现单个汽泡横跨槽道的独立生长和相邻槽道内汽泡横向合并的生长模式。本文利用前人提出的无电场作用情形下开放式矩形毛细微槽内的汽泡体积模型,定量分析了单一槽道内单个汽泡的生长过程,结果表明,电场强度、电极间距、微槽尺寸、热流密度对沸腾过程中汽泡动力学行为有重要影响。电场强度越大,汽泡周期越长；电极间距越大,汽泡周期越长；热流密度越大,汽泡周期越短,尺寸越大；槽宽为0.25mm,槽深为0.5mm的微槽内的汽泡尺寸较大,周期较长,且不断发生相邻汽泡融合以及振动现象,汽泡之间还存在相互影响,使得槽宽为0.25mm,槽深为0.5mm的微槽内的换热效果比槽宽为0.3mm,槽深为0.4mm的微槽内的换热效果好。本文还对电场作用下的开放式矩形毛细微槽内的换热特性进行了实验研究,实验结果发现,电场对微槽群热沉内换热特性的影响存在着一个开始出现强化效果的阈值电压值,且理论计算的阈值电压值比实验得到的要大。热负荷、电极间距以及微槽尺寸对阈值电压值以及换热特性均有很大影响,电极间距的影响尤为显著。由于出现电晕放电现象,外加电场的电功耗不容忽视,本文分析了不同微槽尺寸、热流密度、电极间距下的外加电场的伏安特性和功耗,结果表明,在本实验条件下,电介质被击穿之前,壁面绝对温降△T均随外电场功耗增加而增加,初期变化较快,后期增加速率较小,击穿时刻的△T最大。