蒸汽在受限通道内与过冷水直接接触凝结是一种换热系数为MW•m-2•K-1级的高强度换热过程，在电力、石油化工、军工、核能等领域有着广泛的应用前景。但是，相界面的不稳定性会导致流场压力振荡，形成噪音并引发装置振动，不仅形成环境污染，而且危害设备和系统安全，限制该项技术的进一步推广和应用。因此，本文搭建了受限通道汽液直接接触凝结过程压力振荡特性实验台，对不同汽水参数下通道内压力振荡特性进行实验和理论研究，结合可视化研究，揭示相界面行为与压力振荡之间的内在联系，并提出有效降低压力振荡强度的方法。
首先针对汽液直接接触凝结过程压力振荡强度特性进行实验研究。结果表明，压力振荡强度主要受蒸汽质量流率、过冷水入口雷诺数和过冷水温度的影响，同时与流型转变密切相关。通过对相界面行为的定量分析，发现在不稳定流型区内，压力振荡强度主要与凝结过程的剧烈程度有关，给出了不稳定区压力振荡均方根实验关联式，预测误差在±30%以内；在稳定流型区，压力振荡由汽羽穿透长度振荡所引起的高频信号主导，得到了稳定流型区压力振荡均方根的实验关联式，预测误差在±20%以内。
采用快速傅里叶变换对汽液直接接触凝结过程压力振荡频率特性进行了研究。结果表明，不稳定流型区压力振荡主频分布在0~50　Hz的低频区和100~1500　Hz的高频区。低频区主频由相界面整体的周期性伸长和收缩引起，而高频区主频由相界面尾部的周期性伸长、颈缩和汽泡脱离过程引起，给出了高频区主频实验关联式，预测误差在±20%以内。在稳定流型区，通过图像处理技术分析相界面波动特性，首次发现界面波在传播过程中沿流动方向呈指数增长，并且在相界面尾部脱离，导致汽羽穿透长度周期性振荡，引发压力振荡，并给出了基于界面波传播的压力振荡主频预测式，预测误差在±30%以内。
提出采用向蒸汽中混入少量不凝结气体的方法降低压力振荡强度，研究了空气含
量对不稳定流型区和稳定流型区相界面行为和压力振荡特性的影响。结果表明，在不稳定流型区，当空气质量分数较低时，空气会在相界面附近周期性聚集，导致相界面出现大幅度周期性振荡，引发更强烈的压力振荡。根据相界面行为特征将该现象划分
为空气聚集和蒸汽凝结阶段。混入少量空气后，压力振荡由50　Hz内的低频高振幅信
号主导；随着空气质量分数的增加，压力振荡强度呈现先增大，然后缓慢变化，最后　
突然降低的“凸”形分布。定义了能够降低不稳定流型区压力振荡强度的临界空气质量分数。基于瞬态导热-扩散模型，给出了临界空气质量分数的预测式，预测误差在±14%以内。
在稳定流型区，发现了当空气质量分数达到临界值时，空气会在相界面附近周期性聚集，破坏相界面稳定性，导致流型从稳定流型向不稳定流型转化这一现象。当空气质量分数低于临界值，能够提高相界面稳定性，将压力振荡强度降低约3~8倍；当空气质量分数超过临界值，压力振荡强度显著增加，压力振荡强度随空气质量分数的增加呈现“凹”形分布。定义了稳定流型区临界空气质量分数和最佳空气质量分数，并基于瞬态导热-扩散模型给出了临界和最佳空气质量分数预测式，预测误差分别在±10%和±17%之间。