随着微电子信息产业的迅速发展,高集成度电子器件所产生的高热流密度散热问题给当今散热领域带来了巨大挑战。在众多的散热方案中,基于相变换热原理的沸腾传热具有换热效率高,稳定性强的优点。为了进一步强化沸腾换热效率,提高沸腾换热稳定性,本文提出一种双尺度复合多孔微通道结构(DCPM),并全面系统的研究了DCPM的成形机理和强化沸腾性能。本文主要工作内容如下:1.双尺度复合多孔微通道制造与结构表征设计并制造双尺度复合多孔微通道,分析宏观尺度内凹孔和互通孔成形机理。分析超声加工机理,表征超声加工的微尺度多孔结构形貌,优化加工工艺参数。2.超声加工微尺度多孔结构毛细性能表征建立毛细性能评估模型,采用红外热成像技术对超声加工样品表面进行毛细性能表征,研究了微尺度多孔结构对毛细性能的增强机理。研究了超声加工参数对毛细性能的影响。3.双尺度复合多孔微通道强化池沸腾性能研究搭建池沸腾测试装置,并结合气泡可视化研究系统,分析DCPM增强池沸腾传热机理。在不同液体过冷度下实验研究DCPM的宏观内凹孔、互通孔和微尺度多孔结构对池沸腾性能的影响。结果表明,三种多孔结构均能提高池沸腾换热性能,降低起始过热度,与光板结构相比最大传热系数可提高625%。4.双尺度复合多孔微通道强化流动沸腾性能研究搭建流动沸腾测试装置,并结合气泡可视化研究系统,分析DCPM增强流动沸腾传热机理。研究在不同液体过冷度和质量流量下DCPM的宏观内凹孔、互通孔和微尺度多孔结构对流动沸腾性能及气泡的流型转变的影响。结果表明,内凹孔和互通孔结构可提升强化沸腾传热性能,微尺度多孔结构对流动沸腾的传热提升不明显。研究了犁切加工参数、质量流量和过冷度对流动沸腾压降和温度波动的影响。研究了液体质量流量和过冷度对气泡流型的影响。