碳氢化合物(HCs)对环境友好，且在热力系统应用中具有良好的热物性能和优异的传热特性。甲烷(R50)和乙烷(R170)是液化天然气(LNG)的重要成分，同时也是混合工质节流制冷机常用制冷剂的重要组元。对R50、R170及其混合物的沸腾传热及可视化研究，对深冷节流制冷技术的换热设备，以及LNG储罐、LNG运输装置设备的设计和改进具有重要的意义。沸腾过程伴随着大量气泡的产生，气泡的脱离特性对沸腾传热具有重要的影响。目前，在气泡脱离直径和脱离频率的研究内容中，关于R50，R170及其混合物的相关报道匮乏，本文主要开展了以下的研究工作:　　(1)改进可视化实验台，增加气泡脱离直径测量标尺;对气泡的形状进行合理的假设，建立更准确的气泡脱离直径测量和统计方法。　　(2)实测了R50和R170纯质池内核态沸腾实验数据，分析了气泡脱离直径、气泡脱离频率随着过热度、热流密度以及Ja数的变化规律，并与文献中引用较多的关联式进行了对比。　　气泡脱离直径方面，在R50的研究中，从单个气泡的受力分析和能量守恒出发，推导了气泡脱离直径的表达形式，并利用R50的实验数据进行拟合，得到气泡脱离直径的新关联式-1;在R170的研究中，进一步进行了改进，得到气泡脱离直径的新关联式-2。在两个新关联式中，新关联式-1对R50和R170气泡脱离直径的预测较好，平均绝对相对偏差分别是7.97％和24.79％;新关联式-2对两者的预测效果更好，总体数值平均绝对相对偏差是16.16％，98.15％的预测偏差在±30％以内。　　气泡脱离频率方面，推导了气泡脱离频率新关联式，气泡脱离频率的关联式一般将脱离频率和脱离直径联系起来。新关联式的预测值中，对R50和R170气泡脱离频率的预测都比较好，平均绝对相对偏差分别是11.19％和34.35％。　　(3)实测了R50/R170混合物在0.3MPa的四个组分，以及0.15MPa、0.2MPa的同一个组分的沸腾实验数据，分析了混合物的沸腾传热特性，同时分析了气泡脱离直径和气泡频率随着过热度、热流密度以及Ja数的变化规律。气泡脱离直径新关联式-2的预测效果最好，平均绝对相对偏差10.56％，且所有的预测值的偏差都在±30％以内。说明纯质拟合得到的气泡脱离直径关联式也可用于混合物，主要原因是因为在纯质和混合物实验中，对气泡的能量守恒分析方法一致，而且混合物的预测中采用的是混合物的物性参数。气泡脱离频率新关联式在混合物实验中的预测效果相对良好，平均绝对相对偏差为26.01％，61.54％的预测偏差在±30％以内。　　(4)纯质和混合物的传热关联式分别与实验数据进行对比，得到纯质沸腾传热关联式中，有四个关联式的预测效果较好。用气泡脱离直径新关联式-2计算气泡脱离直径，代入Stephan&Abdelsalam-2(1980)关联式，发现预测结果的精度提升很大，94.12％的预测值偏差在±30％以内。混合物沸腾传热关联式中，所有预测值都不是特别理想，但是有两个关联式相对良好。Stephan&Korner(1969)关联式利用新拟合的A0值得到新的预测结果，所有的预测值偏差均在±30％以内;Jungnickel(1980)关联式利用新拟合的k0值得到的预测结果，96.23％的预测值偏差在±30％以内。　　综上所述，本文通过改进可视化实验台，获得了大量的R50、R170及其混合物的可视化沸腾实验数据，分析了沸腾过程气泡脱离特性，拟合了气泡脱离直径和气泡脱离频率的关联式，并将气泡脱离直径用于传热关联式分析，对后续的研究和工程应用具有积极的意义。