回路热管(LHP: Loop Heat Pipe)是一种利用工质相变传输热量,并且利用毛细力驱动系统循环的热控装置。其具有传热能力强、热阻低、等温性好、效率高、无运动部件以及传输距离长等优点,从而使其成为了航天器热控以及电子器件散热的有效方式。本文在分析了现有的LHP系统的基础上,设计并研制了小型圆盘式LHP系统,探讨了其优势和不足,提出了改进的思路。评述了LHP系统的研究现状,介绍了LHP系统的工作原理及其运行特性,论述了LHP在实现高热流密度散热方面的优势。设计了小型平面圆盘式LHP系统,平面式结构,能够很好的与发热器件表面贴合,减少了传热热阻,增加了传热效率;蒸发器上盖采用一字槽道,减小了蒸汽的流动阻力,增强了蒸发器上盖的强度;蒸发器底座设计了翅片结构,一方面增强蒸发器的强度,另一方面增强了系统的散热能力,提高了系统的小型圆盘式LHP系统高热流密度散热的可靠性。针对所设计的小型圆盘式LHP系统建立了实验平台,并对其进行了启动和变工况等运行特性实验。实验结果表明,该系统存在一定的侧壁导热效应,使蒸发器底部产生气泡,阻止液体回流,导致系统启动失败。但是在抑制了侧壁导热效应的条件下,系统在高、低热负荷下都具有可靠、简便的启动特性,稳定的变工况运行性能,并且在系统运行过程中没有出现系统干涸现象。众所周知,太空中的散热主要是辐射散热。因此本文设计了真空辐射器,用以模拟太空环境,为以后做模拟真空辐射冷源实验奠定基础。