本文对易挥发性冷剂引入高粘热液体中形成泡滴的直接接触汽化传热及界面形态进行了理论分析及实验研究。 对泡滴在高粘热连续相中的运动和传热过程进行了分析,在此基础上建立了单个泡滴在不互溶连续介质中汽化传热的数学模型,并使用四阶Runge-Kutta方法对模型进行了数值求解。计算结果表明:泡滴的初始速度对传热系数的影响较小;较小的初始泡滴半径和初始传热温差能够获得较大的传热系数。 在似Hele-Shaw盒窄缝设备中,分别进行了正戊烷和丙酮在高粘热蔗糖溶液中形成泡滴的直接接触式汽化传热实验,研究了泡滴的汽化传热过程,获得了糖液的降温和体积传热速率曲线,分析了冷剂通入量和冷剂入口温度等对瞬时主体温度及体积传热速率的影响:体积传热速率随着时间的增加而减小,随着冷剂流量的增加而增大;冷剂入口温度对糖液降温速率的影响随着冷剂流量增加而增大,实验结论与理论模型分析结果相吻合。本文还运用“界面汽化热阱”概念对传热机理进行了分析。 为了考察冷剂在高粘热溶液中的界面形态,实验同时采集了不同实验条件下产生的界面形态图像,并应用分形理论对采集到的图像进行分析,得到了:随着蔗糖浓度增加,界面形态的分维数增大;向上驱替时界面形态的分维数最大,水平次之,向下驱替最小。