随着科技的发展,传统微细通道越来越无法满足高度集成器件系统的散热需求。本文通过激光打孔技术制得具有人工孔穴表面的微细通道,研究电场作用下人工孔穴表面微细通道内R141b流动沸腾传热与压降特性,为电子芯片等新型领域的集成散热提供参考。研究内容主要为:(1)采用不同的微细通道底部人工孔穴布置方案,在外部施加直流电场的试验平台进行电场作用下人工孔穴表面微细通道内R141b流动沸腾传热试验。结果表明:电场对人工孔穴表面微细通道内流动沸腾传热具有明显的强化作用,其电场强化因子EEF在1.03～1.99之间,人工孔穴表面微细通道的电场强化因子比相同条件下的普通光滑微细通道更高。电场对流动沸腾传热的强化作用随入口过冷度、质量流率的增大而增大,随热流密度的增大而减小,出口热力平衡干度过大会降低电场的强化效果,导致平均饱和沸腾传热系数下降。此外,人工孔穴结构参数对电场的强化流动沸腾传热作用也有一定影响。(2)通过高速摄像仪进行可视化分析,并采用COMSOL软件进行数值模拟,研究电场作用下人工孔穴表面微细通道内流动沸腾传热强化机理。同一电压下人工孔穴表面微细通道内汽泡数量较无电场下的提升幅度比普通光滑表面微细通道更高,人工孔穴表面微细通道内受限汽泡的当量直径更小,人工孔穴延长了电场强化有效热流密度区间长度,电场对人工孔穴表面微细通道内沸腾传热的强化作用更明显。(3)对R141b在施加电场时的人工孔穴表面微细通道内流动沸腾压降特性进行试验研究。在本文试验条件下,电场作用下人工孔穴表面微细通道内流动沸腾总压降、两相流压降、单位长度两相摩擦压降比无电场时最大分别提升19.5%、38.4%、19.1%;对压降的时域特性进行研究,发现电场增大了人工孔穴表面微细通道内的压降不稳定性,但与普通光滑表面微细通道相比,无论有无电场,人工孔穴表面微细通道内的压降标准差均有所下降。