近年来,随着微机电系统及微加工技术应用的不断拓展,设备呈现出紧凑化、模块化的发展趋势。高度的集成化使得设备运行时热流密度增大,如何实现设备高热流密度下有效冷却,使其保持在允许的温度范围便成为研究的关键。微细通道内的流动沸腾换热能够很好的解决这一问题,但目前对于微尺度下流动沸腾机理研究尚不明确。因此,本课题采用实验研究和数值模拟的方法对矩形窄通道内流动沸腾及CHF点特性进行研究,为微冷却通道的设计和优化提供理论依据,具有重要实践意义。本文首先建立了一套适用于矩形窄通道内流动沸腾特性研究的实验系统,并介绍了实验系统组成、实验仪器设备、实验参数测量、实验数据处理及实验不确定度分析,结合实验结果拟合出了矩形通道流动沸腾传热关联式。其次,本文运用Fluent软件对矩形窄通道内流动沸腾特性进行了数值模拟。模拟采用VOF多相流模型,引入变物性特性及表面张力模型,并结合UDF实现相变过程。通过对模拟结果的分析:(1)得到了矩形通道内流型分布特征,绘制出多种坐标形式下的流型图,并研究了热流密度、质量流速、饱和温度、含汽率对流型变化的影响(2)结合相分布图研究气泡生长特性,对气泡生长历程作了总结。(3)得到热流密度、质量流速、饱和温度、通道尺寸、含汽率对传热系数的影响,将传热机理分为核态沸腾及强制对流传热,并根据传热机理的不同将流动沸腾过程分为四个区域。(4)总结了热流密度、质量流速及通道尺寸对压力降的影响,并与实验结果对比证明结果可靠性。最后,本文对矩形窄通道内流动沸腾CHF点进行了数值计算,着重介绍了模拟过程中CHF点的确定方法,对CHF点的影响因素进行分析。研究表明:CHF随着质量流速增加而增加,随着/eL D增大而不断减小;入口过冷度对于CHF的影响可忽略;在相同通道尺寸及入口条件下,上升流的CHF比下降流略大。随着压力增大,CHF减小,但通道过窄时随压力增大可能出现先增大后减小的趋势。