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随着高新技术的发展,电子器件越来越向紧凑高效的方向发展,相应地对高热流密度散热技术提出了更高的需求。最近几年,一种高强度新型传热技术被发现并获得应用,而关于该高强度传热现象的传热机理尚不明确,根据对其实验研究的初步结果,推测该高强度传热方式是利用热压转换进行传热的,即边界突然的热能输入会引起工质内部产生强烈的压力波,压力波在工质中以声速传播,并将能量迅速地传递给工质。为了验证该猜测,本文搭建了超短脉冲加热实验台,对其产生机理展开了探索研究。本文以密闭环形回路中液体工质R134a为研究对象,采用实验与数值计算相结合的方式对其进行研究。在实验研究方面,搭建了大功率单脉冲加热实验台,实现了对液体工质中热压转换效应的定量测量,实验件是充满工质R134a的环形回路,通过大功率脉冲电源发射脉冲宽度为300μs的方形电压信号,脉冲电源最大可发射40V,通过高频LabVIEW控制程序对压力和温度信号进行同步控制和采集,采样频率高达20 kHz。实验结果表明:通过大功率脉冲电源对实验件进行加热,会诱发产生剧烈的压力波,该压力波传递速度与声速接近;随着加热功率的提升,工质内部产生的压力波波幅值越大;通过变换充液率、工质初始温度等条件,发现热压转换效率均低于1%,且在饱和液体线附近热压转换效率最高。将来通过改进实验系统有望实现更高强度的热压转换效应和相应的测量。在数值计算方面,本文采用实验室内部软件SpinHeat对二维环形回路中液体工质R134a内热压转换效应和过热液体中热压转换产生的活塞效应进行了数值计算,研究发现:活塞效应不仅存在于临界点附近的流体中,而且也存在于过热液体中。由于过热液体具有较大的热膨胀系数和较小的等温压缩率,所以,在加热边界处的热边界层内产生压力波,能量以压力波为载体在流体与左右边界之间传递,使系统快速实现热平衡;通过计算发现,活塞效应当量热导率是纯导热时的3倍多;通过改变计算的初始相对过热比,发现在一定范围内,活塞效应强度与工质初始过热程度呈正相关,即在小温差加热范围内,活塞效应强度随着相对过热比的增大而增强,并且在较长的距离内,活塞效应也可以起到强化传热的作用。