热管散热器是一种新型的散热器,本文研究对象为阶梯翅片热管散热器。采用阶梯形翅片,旨在减小自然对流空气流动的阻力,强化自然对流传热。本文首先对阶梯翅片热管散热器的传热热阻进行了理论分析。该散热器的控制热阻为翅片与空气间的自然对流热阻,其间的传热可简化为倾斜通道自然对流的传热,在竖直平板通道模型的基础上加以翅片倾斜角度的修正。接着,本文用Fluent 软件对阶梯翅片热管散热器的流场和温度场进行了数值模拟,建立了阶梯翅片热管散热器的三维几何模型,选择了三维不可压缩模型非耦合隐式求解方法,对阶梯翅片及水平、竖直翅片热管散热器进行了数值模拟。因为本文研究的是自然对流换热,温差小,所以采用了波斯尼斯克模型。通过数值模拟研究发现:热管管壁处和翅片壁面处存在速度边界层和热边界层,此处流体温度明显增高,自然对流换热系数也比较大。因为热管的温度比翅片及周围密封板的温度高,所以在热管壁面处,自然对流换热最强。然后本文对阶梯翅片热管散热器的翅片间距、翅片倾角、平板通道是否密封等对传热性能的影响做了试验研究。通过试验得到以下结论: 1. 在试验范围内,阶梯翅片热管散热器的总热阻随热管工作温度的变化不明显; 2. 阶梯翅片间距35mm、40mm 以及45mm,翅片倾角分别为45°和60°范围内,当间距40mm、倾角45°时阶梯翅片热管散热器的传热效果最佳; 3. 阶梯翅片热管散热器采用侧面密封结构可以增加抽吸作用,使其换热得到了强化。最后,本文将试验结果和数值模拟的结果进行了比较、分析,发现试验结果和数值模拟的结果基本吻合,说明了本研究理论分析、数值模拟研究的可信性。