电子产业的迅猛发展,使各类电子器件向高集成度、高热流密度的方向发展,对散热技术的要求越来越高。微通道流动沸腾具有结构紧凑、高换热系数、高均温性与低工质需求量等优点,是解决电子元器件高效散热的有效技术之一。在多种强化微通道流动沸腾换热的方法中,改变流道结构（如增加翅片、设计开放狭缝空间等）和通道表面改性在提高换热系数、降低流动阻力方面颇具优势,引起学术界和产业界的广泛关注。本文设计了具有微米丝网覆膜结构、纳米结构和微纳复合结构等3种形式的微通道热沉,以去离子水/电子冷却液SF-33为实验工质开展流动沸腾实验,通过分析沸腾换热曲线、压降变化曲线及可视化图像等,探究微/纳米结构强化开放型微通道流动沸腾换热的效果及机制。研究发现,实验工质为去离子水时,单一微米丝网结构微通道因较大的传热面积和额外的汽化核心,在降低壁面过热度方面成效显著,丝网层的存在使微通道内出现以丝网层为界限的独特搅混-泡状流,换热显著增强,但丝网本身毛细抽吸能力有限,CHF未得到提升;单一纳米结构微通道表面气泡更加密集,气泡脱离直径更小、脱离频率更高,并且纳米结构具有较强的毛细抽吸力,可加速通道表面液体再润湿过程,强化薄液膜对流蒸发换热,有效延缓局部干涸。微纳复合结构微通道表面四种汽化核心和更大的传热面积是核态沸腾增强的主要原因,在丝网毛细抽吸性能与纳米结构亲水性能的复合下,微纳米复合表面微通道形成了液体输运与蒸发的自适应特性,换热和再润湿能力得到明显提高,有效提升了CHF。物理模型显示微纳米复合结构可通过增大换热面积,增强微对流和微液层蒸发来强化流动沸腾换热,换热系数比光滑表面微通道最大增加了149%,CHF提高了66%,有利于同时增强换热与延缓传热恶化。当实验工质更换为表面张力较低的电子冷却液SF-33后,三种强化结构依旧可通过显著强化微通道流动沸腾换热,在丝网覆盖的单一微米丝网结构和微纳复合结构微通道中,气泡可连续从液膜覆盖的丝网表面产生,核态沸腾显著增强,表现出更好的传热性能。然而由于SF-33的低表面张力和液体粘度,表面微纳结构（尤其是亲水纳米结构）不能显著提高微通道补液能力,液膜蒸发对增强换热的作用并未凸显,反而由于大量气泡的逸出增加了流动阻力,降低了临界热流密度,因此针对低表面张力工质,亲水表面微纳结构不是有效改善传热恶化的最优选择,更需从通道几何结构入手进行创新与改善。