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脉动热管具有结构简单、传热效率高、良好的环境适应性等优点，在高热流密度散热领域表现出了广大的应用前景。本文通过发展理论模型、建立实验验证及耦合数值分析的方法探究了不同热负荷条件下脉动热管稳态运行特性的准确预估及其在热管理系统中的应用。
首先，本文构建脉动热管两相流气液塞振荡模型，将不同热负荷条件，工质两相流流型演变及其换热特性变化融入到两气塞-液塞模型中，使模型可以更好地反映相变换热特性对液塞振荡特性的影响。论文还进一步发展了模型的数值求解方法，获得了不同热负荷条件下，脉动热管的振荡情况和整体传热性能。
其次，本文设计并进行气液塞模型验证实验，通过实验验证了模型能够较好的反映脉动热管内工质振荡与传热特性；实验研究结果还表明，不同工质及不同充液率下脉动热管的传热性能存在一定差异，50%充液率的水工质脉动热管能够具有优良传热能力。
再者，本文基于所提出的两相流-气液塞振荡模型研究了各种因素对脉动热管振荡与传热性能的影响。计算结果表明，高热负荷条件更有利于管内工质的振荡运动，因而脉动热管具有较好的传热特性；在保证管内体积相同的前提下，脉动热管管内径为2~3mm、传热单元数超过5时，更有利于脉动热管实现热量传输。此外，虽然相比于底部加热工况，顶加热工况的脉动热管的传热性能略有降低，但仍能保持较高的传热特性，说明脉动热管具有更优良的环境适应性。
最后，本文探讨了脉动热管在动力电池热管理系统中的应用，基于商业软件ANSYSICEPAK对所设计的脉动热管电池散热系统进行数值研究，其中脉动热管在不同热负荷条件下的传热特性由前面提出的两相流-气液塞模型给出。结果发现，脉动热管热管理系统具有良好的电池温控效果，在高热流密度场景具有非常好的热传输能力。
首先，本文构建脉动热管两相流气液塞振荡模型，将不同热负荷条件，工质两相流流型演变及其换热特性变化融入到两气塞-液塞模型中，使模型可以更好地反映相变换热特性对液塞振荡特性的影响。论文还进一步发展了模型的数值求解方法，获得了不同热负荷条件下，脉动热管的振荡情况和整体传热性能。
其次，本文设计并进行气液塞模型验证实验，通过实验验证了模型能够较好的反映脉动热管内工质振荡与传热特性；实验研究结果还表明，不同工质及不同充液率下脉动热管的传热性能存在一定差异，50%充液率的水工质脉动热管能够具有优良传热能力。
再者，本文基于所提出的两相流-气液塞振荡模型研究了各种因素对脉动热管振荡与传热性能的影响。计算结果表明，高热负荷条件更有利于管内工质的振荡运动，因而脉动热管具有较好的传热特性；在保证管内体积相同的前提下，脉动热管管内径为2~3mm、传热单元数超过5时，更有利于脉动热管实现热量传输。此外，虽然相比于底部加热工况，顶加热工况的脉动热管的传热性能略有降低，但仍能保持较高的传热特性，说明脉动热管具有更优良的环境适应性。
最后，本文探讨了脉动热管在动力电池热管理系统中的应用，基于商业软件ANSYSICEPAK对所设计的脉动热管电池散热系统进行数值研究，其中脉动热管在不同热负荷条件下的传热特性由前面提出的两相流-气液塞模型给出。结果发现，脉动热管热管理系统具有良好的电池温控效果，在高热流密度场景具有非常好的热传输能力。