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使用小型低温制冷机冷却超导磁体系统运行成本低，有利于超导技术的应用，但是制冷机冷量集中在面积较小的冷头上，在冷头和被冷却装置之间需要一种高效的热连接方式传递制冷机的冷量。传统的使用高导热金属作为热连接的方式在传热量较大或传输距离较长时会造成系统巨大的体积和质量浪费。脉动热管作为一种具有高传热能力的新型热管，在室温温区已获得众多研究成果，低温脉动热管近年也被认为能够解决制冷机冷量传输问题而获得广泛关注。本文针对低温脉动热管的传热特性开展了以下研究工作:
总结了中高温温区脉动热管的实验研究、理论研究和应用研究现状;以工质种类作为分类，详细总结了国内外低温脉动热管的研究成果。
设计和建立了能够全角度范围变换倾斜角度、充液率、加热功率和根数的液氦温区脉动热管多参数测量实验平台。设计预冷系统时，首先实验对比了一种直板翅片的气隙热开关和机械热开关在缩短制冷机冷却系统预冷时间上的效果，然后选择机械热开关作为预冷系统安装在8根液氦脉动热管实验平台中，分别在脉动热管倾斜角为0°和+90°放置时验证其预冷效果。在该平台上对液氦脉动热管进行实验研究，得到了8根液氦脉动热管在3个充液率(24.6％，54％，70.8％)、5个倾斜角度(0°，+15°，+30°，+60°，+90°)、加热功率0～1.3W时的温度变化和有效导热系数;48根液氦脉动热管在5个充液率(16.4％，31.8％，48.8％，66.1％，94.2％)、5个倾斜角度(0°，+15°，+30°，+60°，+90°)、加热功率0～1.5W时的温度变化和有效导热系数。分析得到了加热功率、倾斜角度和充液率对液氦脉动热管传热性能的影响，并通过对比两种不同根数的液氦脉动热管的实验结果得到了根数对低温脉动热管的影响，提出了多根数脉动热管的两种连接方式。
关于低温脉动热管的理论模型研究，本文通过分析简化的单环路液氦脉动热管物理模型，得到关于充液率、最小启动加热功率、倾斜角度、操作温度和工质物性的方程，讨论了充液率、倾斜角度和操作温度对液氦脉动热管启动过程中的工质运动产生的影响。
分别使用VOF(Volume of Fluid)模型对液氮脉动热管、mixture模型对液氦脉动热管进行了数值模拟，从模拟结果观察到初始充液状态管内气液塞的形成，低温脉动热管的驱动力一内部压力不平衡势能，蒸发端和冷凝端温度波动和分布，得到的模拟结果与通过实验数据猜测的管内工质流动情况相符，对理解低温脉动热管运行机理有很大帮助。
总结了中高温温区脉动热管的实验研究、理论研究和应用研究现状;以工质种类作为分类，详细总结了国内外低温脉动热管的研究成果。
设计和建立了能够全角度范围变换倾斜角度、充液率、加热功率和根数的液氦温区脉动热管多参数测量实验平台。设计预冷系统时，首先实验对比了一种直板翅片的气隙热开关和机械热开关在缩短制冷机冷却系统预冷时间上的效果，然后选择机械热开关作为预冷系统安装在8根液氦脉动热管实验平台中，分别在脉动热管倾斜角为0°和+90°放置时验证其预冷效果。在该平台上对液氦脉动热管进行实验研究，得到了8根液氦脉动热管在3个充液率(24.6％，54％，70.8％)、5个倾斜角度(0°，+15°，+30°，+60°，+90°)、加热功率0～1.3W时的温度变化和有效导热系数;48根液氦脉动热管在5个充液率(16.4％，31.8％，48.8％，66.1％，94.2％)、5个倾斜角度(0°，+15°，+30°，+60°，+90°)、加热功率0～1.5W时的温度变化和有效导热系数。分析得到了加热功率、倾斜角度和充液率对液氦脉动热管传热性能的影响，并通过对比两种不同根数的液氦脉动热管的实验结果得到了根数对低温脉动热管的影响，提出了多根数脉动热管的两种连接方式。
关于低温脉动热管的理论模型研究，本文通过分析简化的单环路液氦脉动热管物理模型，得到关于充液率、最小启动加热功率、倾斜角度、操作温度和工质物性的方程，讨论了充液率、倾斜角度和操作温度对液氦脉动热管启动过程中的工质运动产生的影响。
分别使用VOF(Volume of Fluid)模型对液氮脉动热管、mixture模型对液氦脉动热管进行了数值模拟，从模拟结果观察到初始充液状态管内气液塞的形成，低温脉动热管的驱动力一内部压力不平衡势能，蒸发端和冷凝端温度波动和分布，得到的模拟结果与通过实验数据猜测的管内工质流动情况相符，对理解低温脉动热管运行机理有很大帮助。