高技术领域的发展对换热器提出了微型化、紧凑化的需求,推动了微通道换热器相变换热的研究。现有针对1 mm以下微通道内的凝结流动实验研究多以蒸汽在硅通道内单侧冷却凝结为研究对象,与实际应用不符。因而有必要开展制冷剂在对称冷却的1 mm以下当量直径微通道内流动凝结研究。本文对R134a和R1234ze(E)在硼硅玻璃制作当量直径301.9μm近似椭圆形微通道阵列内的凝结流型、流型转变、两相压降进行了系统的研究,揭示了微通道内制冷剂流动凝结的流型转变方式、机理以及对两相摩擦压降的影响。同时考虑了对称/非对称冷却方式对流型转变、两相压降的影响。通过对流型的拍摄,观测到了三种不同的连续流到间断流的转变形式。同时根据实验结果给出了流型分布图并与文献中流型图进行了对比。实验中观测到在平壁面薄液膜区域和半圆形凝结液堆积区均存在气液界面波动,并测量了其波动的波长和波速。测得的两相摩擦压降随着质量流速和干度的增加而增加,随着制冷剂饱和温度的增加而减小,随着冷却水入口温度的增加而增加,对称冷却条件下的两相摩擦压降相比于非对称条件下更小,R134a的两相摩擦压降比R1234ze(E)低。并将实验结果与文献中已有的压降关联式计算结果进行了对比。本文提出了R134a和R1234ze(E)在近似椭圆形通道内流动凝结时的稳定环状流理论计算模型。计算结果给出了微通道内液膜厚度分布随着凝结过程的变化,同时根据液膜厚度分布得到了微通道局部周向平均凝结换热系数。发现局部周向平均凝结换热系数在微通道进口区域迅速下降,之后会达到一个稳定值,而这个稳定值受质量流速的影响较小。基于线性不稳定性理论建立了计算微圆管内和近似椭圆形微通道内气液界面不稳定性的理论模型。求解得到了最不稳定波长与波速。发现微圆管内最不稳定波长会随着干度、质量流速和管径的改变而突变,对应两种不稳定状态,这种状态改变可作为间断流发生的判据。用这个判据对文献中的R134a凝结流型数据进行了预测,发现预测结果在高质量流速时表现良好。另外,还将计算得到的近似椭圆形微通道内的波长和波速与实验结果进行了对比,发现理论计算得到的波长与实验结果吻合较好,然而理论计算得到的波速比实验结果偏大。