电子元器件热管理问题日益严重,强化微尺度传热能有效地解决目前的难题。相变热管是指使用内部工质的气液相转变来传导热能,其传热效率远高于传统材料,同时具备导热性能好,等温性好,热流方向可逆、换热效果好等优点。研究不同条件下热管内工质温度的变化,在工程应用以及科学研究领域具有重要的价值。进行实验研究不能及时准确的掌控热管内工质温度的变化情况,现存的宏观数值模型不能模拟研究微尺度热管的换热过程等缺陷。格子Boltzmann方法是一种新型的流体系统建模和模拟方法。这种方法已有三十多年的历史。这种方法最大的特色就是它可以自然地处理复杂边界,无需作计算网格的转换,在气液相变及流体在多孔介质中的流动问题中得到了广泛的应用。本文将通过基于介观格子Boltzmann方法的气液相变数值模型,来研究热管的换热情况。具体的研究内容包括:首先,通过引入前人给出的粒子间作用力的新形式和精确差分法,建立了基于格子Boltzmann方法的两相流模型。该方法可以有效地改善数值计算的准确性和稳定性,同时也降低了计算结果对松弛时间的非物理依赖性。同时,本文还引入粒子间作用力,并将其与能量方程模型相结合,构成新的双分布函数模型进行研究。其次,根据前人对多孔介质的研究,孔隙率、孔径、渗透率、流阻与毛细力之间的关系,选取粒径为100μm～150μm的铜粉末作为多孔介质的材料,并提出新的多孔介质的生成方法,通过随机函数获得不同孔隙率的多孔介质。结合构成的双分布函数模型获得工质液体的温度随时间变化情况、不同冷热源温度对热管换热的影响以及不同孔隙率的多孔介质对热管换热的影响。最终得出热管的热源温度越高,冷源温度越低,传热效果越好。多孔介质区域的流体流动有小涡结构出现,并且孔隙率46%和56%的多孔介质中流体出现小涡结构的现象更多。当热管多孔介质孔隙率为56%时,热管的传热性能最佳。本文的研究为微尺度热管内气液相变的数值模拟开辟了新的研究思路,阐明了热管内工质的变化情况,揭示了温度与孔隙率对换热的影响,为后续改变温度及孔隙率提高传热效率提供了重要的理论依据。