汽水两相流动与沸腾传热广泛存在于核反应堆余热利用、化学工业污水处理、航空航天热控系统等换热设备中。随着新型换热设备的需求趋于紧凑化、模块化、高度集成化,窄矩形通道以其结构紧凑、安全性好、允许热通量大、单位体积换热量高等优点,得到了国内外专家和学者的浓厚兴趣和广泛关注。目前,关于窄矩形通道流动与传热的研究,加热方式多数为单面加热和双面加热,关于三面加热状态的研究鲜有报道。工程上水冷散热器经常出现一系列的三面加热组合型封闭截面加热通道,由于受到窄边效应的影响,导致通道内两相流体热力平衡和动力平衡受到影响,进而使两相流体热力性能出现差别。基于此研究背景,本课题通过对三面加热窄矩形通道内汽水两相流动和沸腾传热特性的研究,具有一定的学术研究意义和工程应用价值。首先,本文将三面加热窄矩形实验通道与高压汽水实验台相结合,进行三面加热窄矩形通道内的汽水两相流实验研究。结合高速摄影仪,对三面加热窄矩形通道内的弹状流进行深入研究,发现了三面加热窄矩形通道条件下的新流型,获得了弹状流充分发展、夹心型弹状流的形成、小汽弹合并成大汽弹、大汽弹合并成加长型弹状流的4种演变行为。其次,在弹状流型研究的基础之上,基于实验获得的实验数据,通过分析热流密度、质量流速、进口欠热度等部分热工参数对弹状流截面含汽率的影响。结果表明,热流密度对截面含汽率影响与管内流动条件下变化趋势基本一致,质量流速对截面含汽率变化率影响较大,进口欠热度对截面含汽率变化率影响相对较小。同时,本文通过引入雷诺数,拟合得到适用于三面加热窄矩形通道内弹状流截面含汽率的计算关系式。最后,基于实验获得的饱和沸腾起始点(FDB)实验数据,分析热流密度、进口欠热度、质量流速对饱和沸腾起始点的影响,并开展与单面加热通道对比分析,结果表明,三面加热窄矩形通道与单面加热窄矩形通道饱和沸腾起始点移动趋势相似。此外,进行了饱和沸腾起始点壁面过热度的定量分析,结果表明,进口欠热度对饱和沸腾起始点壁面过热度无明显影响,质量流速对饱和沸腾起始点壁面过热度的影响较大。通过对传统的饱和沸腾起始点热流密度关系式进行修正,得到适用于三面加热窄矩形通道内饱和沸腾起始点热流密度的计算关系式,将新关系式计算结果与现有实验数据进行比较,发现新关系式可以拓展至单面加热窄矩形通道。