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微细通道换热器在电子工业、热交换器等领域具有广泛的应用前景。强化传热的有效方式之一是使用添加剂来改变实验工质的物性,而目前针对不同类型表面活性剂的微细通道流动沸腾传热的研究较少。因此,研究微细通道内基于表面活性剂改性纳米制冷剂的相变传热特性具有重要意义。首先,论文研究了三种不同类型表面活性剂及其浓度对纳米制冷剂分散性的影响。采用两步法配制了不同浓度（0wt%、0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%）的阴离子型SDBS-Al2O3/R141b、阳离子型CTAB-Al2O3/R141b、非离子型Span80-Al2O3/R141b表面活性剂纳米制冷剂,利用纳米颗粒分析仪测表面活性剂的粒径和zeta电位,来研究表面活性剂纳米制冷剂的分散性,并拍摄其TEM照片。得出6种试品分散性从优到次的顺序为0.3wt%CTAB、0.4wt%CTAB、0.2wt%Span80、0.1wt%Span80、0.2wt%SDBS、0.3wt%SDBS。其次,以上述6种试品及纯纳米制冷剂为实验工质,在水力直径1.33mm的微细通道内开展流动沸腾实验。实验结果表明,使用浓度为0.2wt%、0.3wt%SDBS,0.3wt%、0.4wt%CTAB,0.2wt%、0.1wt%Span80表面活性剂纳米制冷剂时,对应饱和沸腾区平均传热系数最大能提高30.9%、22.8%、18%、12.6%、11.1%、7.49%,明显存在最佳表面活性剂类型及浓度。考虑有无表面活性剂的影响,引入表面活性剂强化因子SEF,提出了能较好预测微细通道内基于表面活性剂改性纳米制冷剂的沸腾传热系数的新关联式。通过理论研究发现影响SEF的因素有1)表面活性剂能够使液体的表面张力降低,促使汽泡脱离。2)表面活性剂纳米制冷剂中的颗粒发生少量沉积时,传热壁面的亲水性得以增强,进而使汽泡脱离直径减小,汽泡脱离频率加快;同时也会使壁面粗糙度增大,增大汽化核心密度,增强扰动以强化传热。3)较大浓度的表面活性剂会引起工质粘度增大,抑制壁面的微对流,增大相变传热过程中所需的过热度,并不利于传热。最后,研究发现表面活性剂能降低纳米制冷剂的两相摩擦压降,对进出口压降波动性影响不大。此外,表面活性剂不仅能较明显增大低热流密度时纳米制冷剂的压差幅值,还能提高临界热流密度（CHF）。总之,表面活性剂有利于强化微细通道相变传热特性。