采用双流体模型计算了液氮在垂直管内的上升流动沸腾过程，考察了壁面热通量和液体流量对流动及传热传质特征的影响。结果表明：垂直上升流动沸腾中重力压降占主导地位；根据截面液体温差的变化可判断沸腾模式的转变；壁面热通量与液相流量的相对大小决定了沸腾过程中的传热传质特征。

ONB和OSV分别是过冷流动沸腾中气泡形成的初始位置及气泡开始挣脱壁面的位置，准确预测ONB及OSV的位置对于分析低温液体的流动沸腾过程具有十分重要的意义。根据传热机理的不同将低温液体过冷流动沸腾通道划分为3个区，建立了各区内沸腾传热的机理模型及各区边界的判断标准，并将新建立的理论模型纳入双流体模型实现了数值求解，根据数值计算的结果可以很方便地判断ONB及OSV的位置。建立的模型有助于从机理上实现低温液体过冷流动沸腾传热的准确预测。

在多尺寸组模型的基础上,从加热壁面上脱离汽泡的受力分析入手,对液氮过冷流动沸腾模型进行了修正。将新模型应用于环形通道内液氮过冷流动沸腾的数值模拟,同时为了比较,采用基于Kirichenko,Fritz汽泡脱离直径公式的多尺寸组模型对同一管道内液氮过冷流动进行了数值模拟。结果表明：结合脱离汽泡受力分析模型的多尺寸组模型可用来预测流动沸腾过程中的汽泡起飞直径及其变化趋势。同基于Kirichenko,Fritz汽泡脱离直径公式的多尺寸组模型相比,新模型有助于改善管道内汽泡尺寸分布以及空泡系数的预测,从而有助于准确分析弹状汽泡及间歇泉的形成。

对我国空浴式汽化器的研究和使用现状进行了评述；分析了空浴式汽化器涉及的流动沸腾、凝华结霜、自然对流等传热过程及各过程之间的相互耦合关系；提出了综合研究各传热过程及相互制约关系的新思路，拟在前期工作的基础上研究管内的汽液两相流及沸腾传热过程、管外的霜层生长及导热规律，以及翅片管内外的耦合传热规律。

将双流体模型与群体平衡原理耦合为一套新的双流体模型，并建立适当的封闭方程及边界条件，该模型以传统双流体为基础，纳入了群体平衡原理及MUSIG模型，并考虑了碰撞、聚合、相变等因素对汽泡直径及数量密度的影响．通过结合适当的封闭方程及边界条件，该模型能够在更广的范围内对两相流参数的多维分布和变化进行有效预测，为液氮流动沸腾的数值模拟提供了必要的理论基础．