本研究通过数值分析，探讨了传热对微型摆动转子发动机（Micro Swing Rotor Engines, MSRE）热力性能的直接影响。为全面评估传热效应，本文采用了改进的热力模拟模型，结合回归相关公式，并引入流-热弱耦合方法，以获得更具工程实用性的解。数值结果表明，传热对MSRE性能具有显著影响。具体而言，温度循环曲线发生显著变化，在工作频率为100 Hz时，循环残余质量增加72.6%，进气质量下降10.55%。压力循环曲线主要在压缩和膨胀过程中受到影响，压缩阶段压力显著升高（最高达10.55 atm），而燃烧的贡献相对减弱。由此引起的变化使得压缩过程中的发动机功耗增加46.41%，整体热效率降低30.23%。此外，内壁温度每升高100 K，将导致发动机输出功率线性下降0.1 kW，热效率下降0.5%。为缓解上述问题，本文提出了实用的热管理策略，例如采用隔热涂层等方法。本研究强调了传热在MSRE运行中的关键作用，并为优化其热力性能提供了理论依据和设计思路，最高可实现54.68%的输出功率提升和12.79%的效率改善。

在液氢（LH₂）储罐的阀门和密封结构的微隙中，漏热会导致气泡的产生；而环境压力的突然升高会导致气泡溃灭，产生的压力和温度波动对密封面和阀门产生冲击、影响其性能和使用寿命。本文考虑工质热效应、表面张力和粘度对ZGB空化模型进行修正，采用VOF方法对微间隙内液氢气泡的溃灭过程进行数值研究，统计了溃灭过程中气泡中心位置的瞬态压力和温度，研究了微间隙高度、无量纲气泡直径、气泡与壁面距离对气泡溃灭时域特性的影响；利用快速傅里叶变换（FFT）和小波变换（WT）分析了气泡溃灭压力振荡的频率和时频特征。此外，还利用本征正交分解（POD）和动态模态分解（DMD）分析了温度场和压力场的瞬态变化及振荡机制，揭示了 LH₂ 气泡在微间隙内的溃灭机制。本文研究结果对优化微间隙结构具有一定的参考意义。

高温高压是深部地球科学探索面临的主要挑战。为确保高温高压钻井的安全钻进，根据承压超过25 MPa、温度超过673.15 K（400°C）的试验要求，提出了一种厚壁模拟井筒装置，并对其传热特性进行了研究。为探究筒内流体的动态加热过程，建立了描述耦合传热机制的数学模型。该模型考虑了筒内流体的非线性特性。研究结果表明，动态耦合传热过程中的温度场分布受电磁感应电流和气缸内流体流动的影响。在加热过程中，液体从亚临界状态转变为超临界状态。加热过程中产生的浮力影响容器内的温度分布和漩涡形成。在容器顶部安装冷却系统可有效维持密封区域的低温运行，在加热420分钟内，密封位置的温度不会超过523 K。此外，与初始条件相比，更高电流显著提高最终的液体平均温度和筒壁温度。所提出的模型和求解方法为模拟高温高压井环境下的流固耦合换热提供了一种可靠途径，为设计模拟井筒加热系统奠定了理论基础。

使用液态金属介质开展芯片散热的相关技术作为一种新兴的芯片散热解决方案，在应对三维集成电路的热管理问题时表现出较好的实用性与广阔的泛用性，因而在近年来受到了广泛关注。液态金属作为一种优良的热传导材料，在替代传统换热流体方面具有很大的潜力。相较于传统的散热方法，这些使用液态金属作为介质的散热技术具有更高的散热效率和更好的散热性能。本文分析了使用液态金属介质开展芯片散热的研究成果，并归纳为五大类:散热介质、通道选择、可用的驱动泵分析、系统性能评估方法与液态金属微流控芯片散热协同设计。本综述旨在为液态金属芯片冷却技术的发展提供理论参考与技术指导。

太阳能界面水蒸发技术提供了一种零碳、可持续的解决方案，用于从海水和废水中提取清洁水，为应对全球水危机提供一项有效策略。本研究采用有限元模拟来研究太阳能界面蒸发过程，阐明蒸发过程中热、水和盐之间的相互作用，利用拓扑优化技术优化设计蒸发器内部水道。在本项工作中，基于碳基聚合物材料开发一种具有垂直微孔的圆柱形蒸发器模型，分析孔径和孔间距对蒸发速率影响，同时分析热导率、太阳辐射强度和环境风速对蒸发器性能影响。模拟结果显示，在孔径为20 µm、孔间距为0.55 mm时，蒸发器达到最高蒸发速率为0.91 kg/(m²·h)。研究结果表明，较小孔径显著提高蒸发速率，而较大孔间距则使蒸发速率先升高后降低。进一步优化包括使用直径为20 µm的圆形孔，根据拓扑构型调整孔的横截面形状，材料体积分数为0.5，优化后结构展现出2.91 kg/(m²·h)的蒸发速率，相比未优化设计提高了219.78%。这些优化结构和模拟结果为蒸发器设计提供参考。