矩形毛细微槽群热沉内,液体工质可以在固液汽三相接触线附近的薄液膜区域产生高强度的蒸发,能够被用来实现极高传热系数和热通量的换热过程,在大功率激光器、微电子器件以及电厂余热利用等方面具有很广泛的应用前景。本文旨在通过对竖直放置的矩形毛细微槽群热沉在外力扰动作用下,微槽内液膜振荡现象和三相接触线的形变情况进行可视化实验研究,揭示不同振动参数对微槽内三相接触线形变的影响,分析液膜振荡行为对微槽内液体复合相变换热特性的影响,从而为微细结构热沉在机载、舰载等有振动的恶劣环境条件下的应用提供重要的基础研究依据。本文利用高速摄像仪和宽视场体高倍显微镜相结合的可视化观测技术,对外力扰动条件下矩形毛细微槽群(在透明的硼硅玻璃基底材料上加工制作而成)内三相接触线变形情况以及液膜振荡引起的微槽群热沉换热特性的变化进行了可视化实验研究。建立了竖直和水平方向上的二维振动实验台用以模拟外力产生的扰动,实验过程中以蒸馏水为工质,研究了不同振动参数对微槽内三相接触线形变及换热特性的影响,包括受到外力扰动后,微槽内三相接触线在一个振动周期内的变化规律；不同振动频率、振幅、平行和垂直于热沉槽道轴向的振动条件下,不同微槽内液膜的分布情况及三相接触线变形情况。通过对实验数据进行图像处理,发现在竖直振动条件下,当微槽向上运动时,槽内液体处于超重状态,三相接触线被拉长；当微槽竖直向下运动时,槽内液体处于失重状态,三相接触线缩短。在相同尺寸的微槽群内,在振动幅度相近的条件下振动频率越大,液膜在槽内受到的冲量越大,三相接触线的变形幅度越大；在振动频率一定时,相同尺寸微槽内二相接触线变形幅度随着振幅的增加而越大；在相同振动频率,相近振动幅度的条件下,微槽结构尺寸对微槽内三相接触线的形变有一定影响,微槽尺寸越大,槽内三相接触线的变化幅度越大。在水平振动条件下,矩形毛细微槽中的液膜受到水平方向的惯性力作用,振动产生的惯性力对液膜的轴向流动影响很小,微槽轴向方向上三相接触线的长度基本没有变化,干涸点不会移动,但液膜厚度的分布会有少许变化。同竖直振动条件下一样,振动频率、振幅及微槽几何尺寸对三相接触线的形变有一定影响。随着振动频率和振幅的增大,一个振动周期中三相接触线在轴向方向上的变化幅度增大,但是与竖直振动相比,水平振动造成的液膜振荡的幅度很小。在相同的振动条件下,微槽尺寸越大,槽内三相接触线的变化幅度越大。此外,对竖直振动引起的三相接触线形变对微槽内液膜的蒸发换热特性的影响进行了研究。得到如下结论：竖直振动条件下,相比静止状态,微槽在不同加热功率下,壁面温度会降低,并且随着振动频率和振动幅度的增加,壁面温度降低越多；与振动前静止状态相比,经过竖直振动后矩形微槽内液膜的换热量明显增大,但竖直振动对薄液膜换热量在总换热量中所占的比例影响不大。