冷凝传热广泛应用于化工、发电、海水淡化、制冷等领域。相比于传统的膜状冷凝,滴状冷凝具有更高的传热效率。近年来的研究结果表明,利用超疏水表面可以维持传热表面的滴状冷凝,从而提高冷凝换热效率。超疏水表面的微观几何结构会影响冷凝过程中液滴的尺寸分布、弹跳频率以及生长演化规律,从而影响传热表面的整体传热性能。因此,研究不同微纳米结构对超疏水表面强化传热的影响具有重要的科学意义和应用价值。本文利用光刻技术和离子刻蚀技术制备了具有不同几何参数方柱阵列的硅片,通过纳米溶液浸泡的方法降低微结构硅片表面的自由能,得到了具有不同微纳米结构的超疏水表面。本文采用两种试验方法,研究微纳米结构对超疏水表面强化传热的影响。一方面,利用光学显微镜,针对不同超疏水表面进行了微观冷凝实验,研究了超疏水表面的微纳米结构对液滴初期冷凝的浸润特性和生长过程中冷凝液滴尺寸分布特性的影响;另一方面,在恒温恒湿箱内对竖直放置的超疏水硅片进行宏观冷凝实验,对于不同冷凝条件下单位面积冷凝液滴数量、直径分布和脱落频率进行了统计和分析,在此基础上利用液滴传热模型进行了表面传热研究。文章分析了液滴接触角、浸润状态、不同微结构的热阻对单个液滴传热的影响,结果表明具有二级结构的超疏水表面可以增加液滴脱落频率,减小液滴尺寸,从而提高冷凝传热效率。