近年来,低温脉动热管做为一种高效的两相冷却传热元件越来越受到研究者的重视,尤其是在低温超导磁体冷却方面具有结构简单、传热能力强的巨大优势,但是由于其内部流动复杂并涉及气液两相流和相变传质传热,这就需要对其做大量的研究。众所周知,低温实验成本高而且实验周期长,数值模拟就成为了一种必不可少的研究手段。本文基于CFD软件fluent对氦基低温脉动热管进行数值模拟,主要研究了其数值模型的建立、管内不同阶段的流动特征以及温度压力变化规律和传热能力。首先从二维单回路低温脉动热管入手,以氦为工质,采用VOF多相流模型、CSF表面张力模型和传热传质Lee模型建立了二维单回路低温脉动热管的数值模型,并对该模型进行了数值求解。通过计算得出在输入功率为0.1W、充液率为60%的条件下,热管内工质形成顺时针逆时针交替循环往复流动,在每次循环流动后会出现间歇性的停顿。热管启动并完成第一次循环流动后,其运行逐渐趋于稳定,管内形成了稳定的气塞液柱流。接着建立了二维多回路低温脉动热管的数值模型,以研究它与二维单回路低温脉动热管之间运行的相同点和不同点,从而更加了解氦基低温脉动热管的运行特点。模拟结果显示在输入功率为0.2W、充液率为57%的条件下,各管中工质的流动和温度分布具有差异性和规律性,在热管成功启动并稳定运行后管内工质形成逆时针顺时针交替脉动流动,管内压力和各段温度振荡幅度变小,逐渐趋于稳定。最后建立了一个完整的具有实际尺寸的三维低温脉动热管数值模型,参照文献中实验工况进行数值模拟,以进一步研究分析氦基低温脉动热管的流动及传质传热机理。通过充液率初始化计算成功的模拟出初始充液后的气塞与液柱在管内随机分布现象。在输入功率分别为200m W、400m W和600m W、充液率为54%的条件下进行数值模拟,得出了热管有效导热系数的模拟值,将其与文献中的实验值进行对比并做了误差分析,结果显示虽然模拟值与实验值存在一定的误差,但在一定程度上验证了本文所建数值模型的准确性。