本文针对垂直管内同轴圆柱电极EHD强化凝结换热进行了理论和试验研究。在理论方面，研究了电场作用下的特征电极、能耗评价方法、汽液界面不稳定性和凝结换热的数学模型。在试验方面，进行了可视化试验研究，测量了液膜相对减薄率，依据试验结果对5根电极的直径进行了优化，给出了4根电极换热系数的试验关联式。　　理论研究主要内容:　　1.阐明了电场作用下液滴的成核机理和垂直管内假滴状凝结机理。　　2.分析研究了同轴圆柱电极系统相变换热的三个特征电极，即最小场强电极、最小电场力电极以及最小能耗电极，并首次推导出了后两个电极。　　1)在d2不变情况下，当d1=0.3679d2时（d1、d2分别为内、外电极直径），内电极外表面场强最小，工质的击穿电压最大;当d1=0.5134d2时，汽泡或液滴在内电极外表面所受的电场力最小;当d1=0.4508d2时，电场力对汽泡或液滴所做的功最小，即能耗最小。　　2)对于EHD强化管外沸腾换热，在d2不变情况下，当d1＜0.5134d2时，d1尽可能的小，或当d1＞0.5134d2时，d1尽可能的大，都将有利于汽泡脱离换热表面;对于EHD强化管内凝结换热，在d2不变情况下，d1尽可能的大，将有利于液滴脱离换热表面;另外，d1过小或过大，都会使工质的击穿电压迅速减小，系统的能耗迅速增大。　　3)在d1不变情况下，当d2增大时，汽泡或液滴所受的电场力将减小，不利于汽泡或液滴脱离换热表面，还会使工质的击穿电压增大，系统的能耗减小。　　4)当d2/d1比值相同时，细换热管比粗换热管更有利于汽泡或液滴脱离换热表面。　　5)工质的介电常数越大，汽泡或液滴所受的电场力就越大，有利于汽泡或液滴脱离换热表面，但能耗亦随之增大。　　3.提出了可用能获益系数的概念。依据热力学第二定律，提出了电场强化换热能耗评价的新方法。该方法不仅适用于电场强化相变换热，也适用于电场强化单相换热。当可用能获益系数小于1时，EHD强化换热是不经济的。强化系数大时，可用能获益系数不一定大。在实际应用时，不仅应考虑强化系数的大小，还应兼顾可用能获益系数的大小。　　4.以零电场汽液界面不稳定性理论为基础，提出了电场强化垂直管内凝结换热汽、液界面不稳定性条件。电场对汽、液界面的作用，可以导致冷凝液膜的减薄。电极结构确定后，电压越大，液膜的相对减薄率将越大。　　5.研究了电场强化凝结换热的数学模型。　　1)提出了虚拟重力加速度的概念，描述了虚拟重力加速度的物理意义。　　2)提出了电场强化垂直管内（垂直平板）凝结换热新的实验关联方法，提出了反映汽、液界面波动及液膜减薄的组合变量。　　3)用新的实验关联方法，对电场强化垂直平板凝结换热的试验数据进行了关联，实验值与关联计算值相对误差小于±10％。　　试验研究主要内容:　　对5根直径不同的电极进行了垂直管内EHD强化凝结换热试验研究。试验工质采用R123，饱和温度为30℃，热流密度范围为1.8～12.0kW/m2，冷凝管内径为26mm。1＃、2＃、3＃、4＃和5＃电极直径分别为5.5mm、10mm、12mm、13mm和16mm。　　1.运用可视化试验技术，观察到了新的试验现象。　　1)液膜向下流动时，喷出“径向液线”。　　2)出现断续液条流。　　3)管内产生假滴状凝结。　　2.在水套冷却水的入口温度为23℃时，1＃、2＃、3＃、4＃和5＃电极的放电电压分别为32kV、36kV、33kV、30kV和22kV。试验表明，放电电压随电极半径的变化趋势，与理论计算的击穿电压随电极半径的变化趋势吻合良好。　　3.在本文的试验范围内，1＃、2＃、3＃和4＃电极的强化系数最大值分别为1.62、1.7、2.05和1.52，液膜相对减薄率最大值分别为52％、68％、76％和76％，可用能获益系数最大值分别为2.71、3.13、6.35和1.63。5＃电极对液膜减薄有利，但是对强化换热不利。试验结果表明，5根电极中，3＃电极最好。　　4.电极直径越大，液膜减薄的起始电压越小。　　5.试验证明强化系数大并不意味着可用能获益系数大。　　6.对1＃、2＃、3＃和4＃电极EHD强化凝结换热的试验结果进行了关联，换热系数试验值与关联式计算值的偏差分别在±9％、±20％、±12％和±20％以内。电场作用下凝结换热系数试验关联的新方法，适用于垂直管内凝结换热。