自然工质CO2,其ODP值为0,GWP值为1,且表面张力低,具有良好的热力学性质。但与传统制冷剂相比,CO2有着十分不同的流动沸腾换热特性,过程易发生干涸使其换热能力大幅下降,因此,研究CO2流动沸腾干涸特性具有重要意义。本文对CO2流动沸腾换热干涸进行了理论分析与实验研究如下:（1）目前关于CO2管内流动沸腾换热的研究很多,但各自工况范围有限,所以,建立了包含4986个数据点的CO2管内流动沸腾换热数据库,分析得出质量流率、热流密度、饱和温度（压力）和管径对CO2换热系数的影响趋势。干度大于0.6时,随着质量流率增加,换热系数增大;大多数工况下随着热流密度增加,换热系数增大,但在小干度高质量流率和高干度高饱和温度的工况下,换热系数随着热流密度增加而减小;干度小于0.6,饱和温度小于0℃,随着饱和温度增加,换热系数增大,干度大于0.6时,随着饱和温度升高,换热系数基本呈降低趋势;干度小于0.6时,大多数常规通道的换热系数随着管径增大而减小,微通道换热系数随着管径增大而增大,微通道换热系数低于常规通道;当干度大于0.6时,管径越大,换热系数越大。（2）研究发现,干度小于0.6时,随着质量流率增大,干涸干度减小,而干度大于0.6时,干涸干度随质量流率增大而增大;在大多数工况下,干涸干度随热流密度增大而减小,但在个别干涸干度小于0.6的工况下,随着热流密度增大,干涸干度增大;随着饱和温度增加,干涸干度降低;与大管径相比,小管径干涸干度较小,而对于大管径,干涸干度随管径增加而减小。（3）为了进一步验证结论的可靠性及扩大数据库工况范围,搭建了CO2流动沸腾换热实验台,利用本实验台可对变工况CO2流动沸腾换热及干涸特性进行分析研究。实验工况范围为:管径4mm,热流密度3.61k W/m2～5.89k W/m2,质量流率800kg/（m2·s）～2600kg/（m2·s）,蒸发温度20℃～30℃。探究了质量流率、热流密度、饱和温度（压力）对CO2换热干涸特性的影响,结果表明:在实验工况范围内,随着质量流率升高,换热系数没有明显的变化规律,干涸干度减小;随着热流密度升高,换热系数增大,干涸干度减小,在高质量流率工况下没有看到明显干涸现象;随着饱和温度升高,换热系数增大,干涸发生提前。（4）在数据库分析和实验研究的基础上,建立一个新的干涸干度预测关联式,经过数据库数据与几个常用的CO2换热关联式的对比计算,发现偏差较大,结合优化算法,在已有换热关联式的基础上,通过大量计算分析,得到了一个能在更大工况范围内准确预测CO2流动沸腾干涸干度的关联式。经验证,有89%的数据库数据点偏差小于15%,87%的实验数据点偏差小于20%,对于防止传热恶化有重要意义。