工质是制冷、热泵、有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,简称ORC)等系统的血液。有机工质在管内的两相流动传热特性直接影响到系统的热经济性能,开展有机工质相变传热流动特性研究对于相变换热设备及其热力系统的精确设计非常重要。当前两相流动传热特性实验研究大多是针对热泵和制冷系统的低温蒸发过程,应用于ORC的高温相变传热特性实验数据缺乏。基于此,本文设计并搭建了有机工质高温高压传热流动测试单管实验台,并展开相关实验研究。(1)基于单管实验测试原理,提出了沸腾-冷凝一体化的有机工质单管实验系统设计方法。在选定工质基础上,设计了流动沸腾和冷凝试验段,并对实验辅助部分进行选型计算,设计了沸腾-冷凝一体的有机工质单管实验系统;(2)在单管实验测试系统设计基础上,搭建了有机工质相变测试单管实验台,对实验台开展了动态测试;建立了完整的实验系统数据处理模型,并对实验结果进行整体分析。实验测试结果表明,该实验系统具有稳定性高、波动小、易调节、不冲突、控制精度优等性能,可满足各种有机工质进行管内流动沸腾或冷凝传热实验要求。并可根据实验需要更换不同管径、管型的测试段,为有机工质相变传热特性研究提供了实验条件;(3)开展了有机工质R245fa在水平光滑管内的高温位流动沸腾传特性实验研究,分析了平均干度、质量流率、饱和蒸发温度等主要参数对平均流动沸腾换热系数和壁温沿管程分布的影响。在经典传热关联式基础上,提出了修正的半经验传热关联式。