本文对脉动热管的启动和运行阶段进行了可视化实验研究，对脉动热管的启动和运行机理进行了探究。同时对脉动热管的启动和运行过程进行了传热实验，得到实验数据，在分析各参数对无量纲热流密度Ku影响的基础上，分别对脉动热管启动和运行工况下的传热经验关联式进行了拟合。在脉动热管运行过程中观察到了核态沸腾现象、气塞的合并与分裂以及液塞的分裂和回流现象，这些现象的发生为脉动热管的启动和稳定运行提供了动力。在启动过程中观察到了脉动热管的三种流型变化：泡状流、泡状流-塞状流和塞状流。同时发现在脉动热管启动初期，管内气液塞分布具有随机性，而脉动热管在启动末期工质排列更有利于脉动的发生，这是由于随着气泡生成以及气液塞破裂和合并的发生，使得管内存在压差并驱动气液塞平均分布。脉动热管的启动过程是脉动热管内工质气液塞重新排列的过程。在运行的过程中观察到了三种流型：塞状流、混合流和环状流。观察到了在中低加热功率下脉动热管内无法形成单向稳定循环流动，脉动方向经常发生改变并且经常出现流动停滞现象。在高加热功率下观察到了工质单向稳定循环流动，也会发生脉动停滞、流向转变等现象。在脉动热管启动和运行传热经验关联式的拟合过程中，对脉动热管进行了热平衡实验，确保了绝热措施良好。同时对无量纲参数Ja、Bo、Pr以及充液率和加热角度因素与无量纲热流密度Ku的关系进行了分析，确定了拟合经验关联式中的自变量。通过对已有公式的分析，发现其由于未考虑充液率因素、自变量指数偏大、使用单一工质的传热数据进行拟合等原因而具有应用上的局限性，故通过对多工质传热数据的整理，对脉动热管启动和运行下传热经验关联式进行拟合。将其与已有公式进行比较，新公式考虑了充液率影响，且自变量指数绝对值大小与正负值均较为合理。结果显示脉动热管启动和运行的传热经验关联式的计算Ku值与实验Ku值有较好的重合度。