已有的汽液固三相流研究采用的是以还原论为基础的稳态线性分析方法，这往往难以揭示系统内存在的非线性特征，从而影响对三相流机理的认识和该技术的推广应用。本文运用确定性混沌分析技术对三相流动沸腾系统进行非线性研究，揭示系统的非线性动力学机制，为三相流技术的应用提供更加坚实或全新的理论依据。以中药浸取液蒸发浓缩生产装置为应用背景，自行建立了一套汽液固三相流动沸腾传热实验装置及参量的微机自动测试系统，实验测出了能够反映流动沸腾传热演化信息的汽液两相及汽液固三相关键参量的时间序列，为该系统的混沌分析提供了基础数据。然后应用确定性混沌分析技术并结合传统分析方法对不同变量时间序列进行了非线性分析，并讨论了不同加热管以及不同轴向位置传热非线性特性的差异。研究结果表明：加热管内汽液两相及汽液固三相流动沸腾传热在一定实验条件下具有混沌特性；非线性特征量关联维数和K熵随操作条件的变化而变化并且具有多值性，多值性反映出系统具有多尺度行为；由中尺度下的关联维数可以确定系统的自由度为2，即描述此流动沸腾系统的宏观运动至少需要两个独立变量；受管内流体的流动状况及加热蒸汽进口位置的影响，不同加热管的定性和定量非线性特性存在较大差别；加热管不同轴向位置处的非线性特性也存在较大差别；采用压差和传热系数时间序列对沸腾系统进行非线性分析与采用壁温时间序列的定量结果基本一致；传热特性与非线性特征量间存在一定的联系，具体的定性及定量关系有待进一步研究。