随着电子器件的尺寸减小和集成度提高,器件工作时单位体积内产生的热量不断增大,这使得设备温度过高影响工作性能甚至导致设备损坏。因此,急需高效散热技术来解决上述问题。薄液膜沸腾作为一种新型相变传热方式,可以实现大于1kW/cm2的超高热流密度。与池沸腾不同,薄液膜沸腾的热流密度-过热度曲线（沸腾曲线）会出现负斜率状态,即在热流密度不断增大的同时过热度降低,此时冷却性能极佳,有望满足电子设备的散热需求。为了探索薄液膜沸腾高性能背后的原理,更好地开展薄液膜沸腾的实验研究,本文主要工作为:（1）建立薄液膜沸腾曲线的数学模型,对薄液膜沸腾独特“回转”曲线进行定量分析研究;（2）针对薄液膜沸腾实验样品的失效问题,采用电阻网络模型的方法探索应对样品失效情况的主动调控方案,通过仿真计算分析比较多种方案的改善效果。首先,本文将薄液膜沸腾实验曲线划分为三部分进行分析研究,结合池沸腾与薄液膜沸腾之间的异同,对经典池沸腾关系式进行修正,建立各部分的数学模型。薄液膜沸腾曲线模型的计算结果与实验结果符合度较高,可以很好地解释薄液膜沸腾的独特性以及可达超高热流密度的潜在机理。应用计算模型第三部分得到的等厚度曲线,类比焓湿图建立坐标系分象限分析不同趋势对应的沸腾过程,可以为实现不同需求的沸腾过程提供指导。其次,本文基于课题组之前研究中构建的电阻网络模型,经过等效处理后建立新电阻网络模型,获得各电阻的阻值、温度及热流密度等参数,用以分析薄液膜沸腾实验样品的基底——纳米多孔膜（AAO膜）的不均匀性对沸腾性能的影响。电网络模型计算结果表明,即使AAO膜中仅有一个孔的直径不同于其他孔,供电电压波动就会使得不均匀处超温导致样品表面熔断损坏。针对仿真模拟中不均匀电阻网络出现的熔断问题,提出水压调控方案及电阻调控方案,水压调控通过调节模型所处工况以冷却超温处;电阻调控通过外接分压电阻以消耗导致超温的电能。应用两种方案调控后的温度分布结果相近,熔断问题得到有效改善。其中,水压调控方案操作简单,调控后可达临界热流密度更大,但调控时水压偏高导致经济性较低。对主动调控方案的探索性研究有望为薄液膜沸腾未来应用中的操作控制提供指导。