开孔泡沫金属置于流动的空气或液体之中时，由于其大的表面积、复杂的三维流动，使之具有很好的散热能力，因其散热性能优异，已用其制作了散热器等部件，在换热器的应用中具有广阔的前景。　　 本文针对泡沫铝开展了系统的热分析。基于泡沫金属的分形结构，分别数值模拟了泡沫铝的有效热导率、由泡沫铝填充的二维矩形通道内的稳态流动和换热，分析了孔隙率、流速和加热功率的影响；针对泡沫铝金属填充的矩形通道内的对流换热开展了瞬态实验研究，考察了泡沫铝孔径(孔隙率)、流体流量(流速)等关键参数的影响。为了有效地处理实验数据，重新定义并推导了平均换热系数的计算公式，得到了泡沫铝通道内流动的平均换热系数，并引入了基于渗透率的雷诺数和达西数，确定了相关换热、流动准则数关系。　　 研究结果表明：1)泡沫铝等效热导率、泡沫金属通道内流动的对流换热系数均对泡沫金属孔径较敏感；2)随着孔隙率的增大(εp＜0.7)，泡沫铝的有效热导率随之降低，泡沫金属的有效热导率主要取决于金属骨相；3)对于通道内流动，相同孔隙率或孔密度条件下，泡沫金属孔径越大，渗透率和达西数越大，越有利于换热，且压损减小；4)随着流体体积流量的增加，对流换热系数和压降增加；5)加热热流和孔隙率的增加，均有利于强化泡沫金属对流换热。　　 本文研究以期为泡沫金属用于强化换热提供理论依据。