自驱动气液脉动相变均热板是一种基于蒸发-冷凝耦合相变传热原理的高效传热元件,具有传热性能好、结构简单、均温性好、环境适应性强以及重力敏感性低等优点,是满足高热流密度大功耗电子元器件散热需求的优选方案。因此,开展自驱动气液脉动相变均热板传热性能研究,深入揭示其内部流动与传热特性,具有重要的学术价值和应用前景。目前,国内外学者对自驱动气液脉动相变均热板已开展了一定的理论与实验研究,但更多关注的是单一热源条件下自驱动气液脉动相变均热板的传热特性,对于多热源条件下均热板传热性能的研究还比较缺乏,对不同工作条件下(不同倾角以及不同加热模式)均热板内工质流动与传热特性的了解还不够充分。为此,本论文研制了具有不同蛇形通道结构的自驱动气液脉动相变均热板,开展了在不同加热模式、不同工作倾角以及不同热负荷等工况参数下的均热板内流动与传热特性研究。概括起来,本论文主要研究内容与研究结果如下:(1)分别设计并研制了具有均匀及非均匀单回路蛇形通道的自驱动气液脉动相变均热板,搭建了多热源加热模式下均热板传热性能测试平台,实验研究了三种多热源加热模式下工作倾角以及热负荷等工况条件对这两种蛇形通道均热板的工质流动、均温性能、传热性能的影响,分析比较了均匀及非均匀单回路蛇形通道均热板传热性能之间的差异。研究结果表明:单回路蛇形通道均热板在0°工作倾角下具有静止、小幅脉动、伴有循环发生的脉动、持续循环运行四种运行模式,且持续循环运行模式下均热板的传热性能最好。而非均匀单回路蛇形通道均热板具有比均匀单回路蛇形通道均热板更好的传热性能。研究还发现,倾角对两种单回路蛇形通道均热板的传热性能影响不大,在双热源上部加热模式下,当工作倾角在0°～90°范围内变化时,均匀及非均匀单回路蛇形通道均热板的传热性能变化范围≤10%。在双热源下部加热模式下,非均匀单回路蛇形通道均热板的传热性能好于均匀单回路蛇形通道均热板。在四热源全加热模式下,均匀单回路蛇形通道均热板内工质流动不顺畅,导致其传热性能较低,而非均匀单回路蛇形通道均热板的热阻则明显低于铝板,且对工作倾角敏感度较低。(2)基于单回路蛇形通道均热板的研究结果,设计并研制了复合式蛇形通道均热板,实验研究了热负荷以及工作倾角等工况参数对复合式蛇形通道均热板的工质流动、均温性能、传热性能的影响,分析比较了通道结构(均匀及非均匀蛇形通道)对复合式均热板传热性能的影响。研究结果表明:在双热源上加热模式下,复合式蛇形通道均热板内工质随着热负荷的升高依次经历了静止、间歇脉动、伴有循环的脉动、持续循环运行四种运行模式。随着工作倾角的增加,复合式均匀及非均匀蛇形通道均热板的传热性能变化不大,表明两种均热板都具有良好的抗重力性。在双热源下加热模式下,两种复合式蛇形通道均热板的传热性能差异随着工作倾角的升高不断缩小,非均匀复合式蛇形通道均热板在0°～90°工作倾角范围内的传热性能可以达到纯铝的3倍,且在0°～90°范围内相对变化≤10%,且非均匀复合式蛇形通道均热板的传热性能与非均匀单回路蛇形通道均热板传热性能相比提高了2.4倍。在四热源加热模式下,两种复合式蛇形通道均热板的传热性能在不同工作倾角下的变化趋势与前两种加热模式下的变化趋势相同,非均匀复合式蛇形通道均热板在0°～90°工作倾角范围内的传热性能可以达到纯铝的1.8倍,比非均匀单回路蛇形通道均热板提高约40%。(3)为深入了解多热源模式下自驱动均热板内的气液两相流动行为及传热性能,设计并研制了串联通道式自驱动均热板,研究非均匀加热模式下的工作倾角以及热负荷等工况参数对自驱动均热板的温度脉动特征以及传热性能的影响。研究结果表明:串联通道式自驱动均热板左右两侧通道内工质的流动状态是相互影响的,在均匀和非均匀的多热源加热模式下,自驱动均热板随着热负荷的升高依次经历静止(S)、间歇脉动(S&P)、伴随有循环产生的脉动(P&C)以及循环(C)四种工质运行状态。在均匀加热模式下,均热板左右两侧的传热性能差异较小,且0°倾角下均热板整体的传热性能最好,90°倾角下最差,不同倾角之间的传热性能差异随着热负荷的升高在不断的缩小;在非均匀加热模式下,当均热板处于水平状态时,左右两侧中高热负荷侧的运行性能更好;若加热不均匀程度相同,则高热负荷侧处于更低位置时,工作倾角越大,板内工质更容易启动且运行状态更好,而高热负荷侧处于较高位置时均热板的均温性更好。但当热负荷增加到一定程度时,高热负荷侧的高度对热阻的影响较弱,均热板左右两侧的传热性能几乎一致。