真空闪蒸器广泛应用于海水淡化、物品干燥、射流推进、激光手术冷却等众多领域。液滴冲击表面换热与液膜闪蒸换热是真空闪蒸器的主要散热方式，其他如液膜冲刷表面换热量、沸腾气泡换热量以及环境散热量等与之相比，要小得多；对于这两种主要换热机制，当热通量较小时，液滴冲击表面换热占主导地位；但是，随着热通量的增加，液膜闪蒸换热的主导地位越加明显。这是因为在真空闪蒸冷却中，由于环境压力低于液膜温度对应的饱和压力，液膜始终处于过热状态，因此系统始终处于两相换热状态，而液膜的闪蒸是十分剧烈的，闪蒸产生的沸腾换热量远远高于表面过热沸腾换热量，因此液膜的闪蒸换热在真空闪蒸冷却中占主导地位。
在高热通量散热中，采用真空闪蒸冷却，能够更好地利用工质的潜热，从而达到更好的换热效果。
