现代微尺度基础研究促进了系统微型化和集成化的发展,随着现代电子设备的迅速普及,电子产品的小型集成化和高频率高运算速度的性能趋势日渐突出导致单位面积上的电子元器件发热量急剧升高,高热流密度散热已经成为制约电子设备发展的瓶颈。微通道相变换热技术具有结构轻巧紧凑、热流密度高和换热系数大等优点,在电子器件热管理中得到快速发展。然而当前传热领域仍没有较好的理论可以准确量化微通道流动沸腾换热性能。常规尺度下,液膜的动力学特性对沸腾换热的影响微乎其微,然而微细尺度下,高热流密度的流动沸腾和微液膜的流动换热特性紧密相关,同时,不同工质物性参数的差异会导致流动沸腾中毛细力、汽液界面剪切力与蒸发吸热之间相互影响,从而表现出不同的换热特性。因此,本文对不同工质的微通道沸腾液膜开展了实验测量和理论分析研究,旨在揭示不同工质流动沸腾中微液膜的瞬态变化规律和动力学特性。实验采用去离子水、无水乙醇及FC-72三种物性涵盖了工程应用的大部分流体物性范围的典型工质,利用高速相机采集流动沸腾汽泡图像,激光共焦位移测量仪测量流动沸腾微液膜的瞬态变化,并同步采集局部壁面温度信号。本文主要研究成果如下:(1)通过实验发现了流动沸腾状态下的初始液膜厚度与绝热气液两相流状态下的初始液膜厚度都符合Taylor模型,进一步找到了几种典型工质流动沸腾液膜状态下初始液膜厚度的统一规律。(2)利用三种工质的测量结果,得到了不同工质在微通道流动沸腾中的汽塞区时间和液塞区时间与热流密度的经验关系式,研究了热流密度、流量等实验条件对不同工质在微通道流动沸腾液膜厚度变化的影响,计算得到了不同工质在微通道流动沸腾中的平均对流换热系数。(3)通过对液膜蒸发传质过程,以及汽液界面剪切力作用的理论分析,本文建立了微液膜瞬态厚度变化的模型,该模型可以揭示工质物性对微液膜瞬态分布的影响规律,能够较准确地量化微通道流动沸腾产生的液膜厚度变化。此方法拓展了工质适用性,为揭示不同工质的相变流动沸腾换热机理打下了理论研究基础。