脉动热管作为一种新型高效的换热装置,具有结构简单、成本低廉、传热高效以及适应性强的特点。其结构由一根毛细管折弯构成,工质在表面张力的作用下形成了气塞和液塞交替存在的分布状态。在其工作时,利用气塞、液塞的脉动现象以及工质的相变进行换热。因此被认为是迎接当前和未来电子散热问题的最有前景的手段之一,同时在航天领域也具有非常好的应用前景。目前,研究者们对脉动热管的理论以及传热性能做了大量的研究。本文基于一系列理论假设,根据质量、能量、动量守恒三大方程建立了圆形脉动热管、矩形管脉动热管的模型,并对其进行了模拟。计算结果表明,在工作工况下,脉动热管传热热阻随着热流密度的增大而不断减小,并且下降趋势不断减缓。同时,在不同管径下,圆管脉动热管均存在最佳充液率。此外,方管脉动热管的潜热传热量占总传热量的比例随着热流密度的上升而增大,随着充液率的上升而减小。本文通过搭建四种管径(1mm、2mm、3mm、4mm)的圆管脉动热管实验台以及当量直径为4mm的矩形管脉动热管实验台,完成了热性能实验研究。通过实验数据分析比较,研究了管径与管型对脉动热管启动特性、最小启动功率、最佳充液率、传热热阻以及烧干特性的影响。研究结果表明：当蒸发段的输入功率超过最小启动功率时,随着热流密度的增加,脉动热管的启动时间变短,脉动热管的启动过程由温度突变型启动过渡至温度平稳型启动；随着管径的增大,圆管脉动热管最小启动功率有所增大,而最佳充液率与传热热阻随之降低,在低充液率下有局部烧干现象的发生；矩形管脉动热管在相同工况条件下具有更低的传热热阻,且最佳充液率小于圆管脉动热管。但是,矩形管脉动热管的启动更难,其最小启动功率较大。