随着科学技术的发展,电子芯片的集成度越来越高,面临的散热问题越来越严峻。本文首先对平板型环路热管蒸发器进行了三维数值模拟,并设计搭建了一个平板型环路热管实验系统,添加了一个补偿腔支路用来带走热源向补偿腔的漏热,为提高环路热管系统的传热性能提供了一定的依据;分析研究了实验系统的启动运行特性,以及在不同热流密度、充灌率、真空压力的三种情况下,系统运行特性的变化规律;最后将实验和模拟结果进行对比分析。主要工作内容如下:（1）为了研究不同毛细芯材质对环路热管运行性能的影响,建立了平板环路热管蒸发器的三维仿真模型,采用欧拉（Eulerian）多相流模型进行瞬态数值模拟。对不同毛细芯材质进行模拟分析,结果表明:综合考虑到较高蒸发效率和较低的径向导热要求,可选取两种材质的复合型毛细芯,即导热系数高的材质靠近加热面保证蒸发效率,导热系数低的材质靠近补偿腔以减少径向导热。（2）对平板型环路热管系统的组成及运行机理进行了介绍,根据数值模拟的结论及实验台安装需要,对蒸发器结构和尺寸进行了优化;然后介绍并测量了毛细芯的孔隙率参数;对实验系统的主要部件进行设计和选型,最后进行实验台的搭建及实验流程的介绍。（3）分析研究了系统的启动运行特性,对不同热流度、不同充灌率、不同真空压力的三种情况下,分析研究系统运行特性的变化规律,并对实验数据和模拟结果进行对比分析。结果表明:在实验受热壁面温度限定为90℃时,系统承受的最大热流密度为18 W/cm~2,此时壁面温度为85.4℃;系统充灌率的不同,对环路热管系统有着较大的影响,本实验系统的最佳充灌率在60%～70%之间,此时系统的传热性能最好;环路热管系统的热阻随着热流密度的增大而减小,在热流密度从6 W/cm~2增加到18 W/cm~2的过程中,热阻从1.8 K/W减小至0.56K/W,减小幅度越来越平缓,最后趋于稳定;实验结果相对于模拟误差达到了14.4%;提高管路热管的传热性能,加速系统的稳定启动,减小系统的运行温度波动可以通过减小系统真空压力提高真空度和增加补偿腔支路来实现。