回旋管在航天航空、能源、雷达通讯、微波定向能武器、医疗及工农业生的产等领域有着很诱人的应用前景。回旋管之所以受到各军事大国的重视,是因为它具有能在毫米波及亚毫米波波段产生高脉冲峰值功率和连续波功率的优点,随着这一优势的不断增强,回旋管的散热系统的设计也面临了新的问题。在大功率下,回旋管由于自身材料介质的损耗,会产生一定的热量,如不对产生的热量进行有效的处理,其产生的热应力超出其能承受的范围就会损坏回旋管的某些脆弱的部件,如阴极、输出窗、高频系统等。研究回旋管的散热机理,减少的热应力对它本身的影响,对于提高整管的性能、寿命已经变得非常的迫切和重要本学位论文主要是对回旋振荡管的输出窗和谐振腔进行热分析和热形变分析。对输出高斯模式的输出窗窗片尺寸进行优化设计,减小输出窗窗片反射回高频系统的微波功率;降低窗片由于自身的介质损耗所吸收的微波功率,增大输出窗的功率容量。对谐振腔进行热分析和形变分析,避免谐振腔由于自身的欧姆损耗受热过度而发生热形变。第二章介绍了传热学的相关理论,详细推导了直角坐标系下的对流换热微分方程组,及不同情况下管内流体对流换热的计算关联式。简单的介绍了有限元的相关问题及热力学有限元分析软件的热分析和热形变分析基本功能的仿真流程。第三章利用热力学分析软件模拟仿真并对比了谐振腔外壁上竖直刻槽和螺旋刻槽两种冷却方式。通过CST计算并对比了谐振腔形变前后的冷腔参数,探讨了谐振腔发生形变时对其正常工作的影响情况。第四章通过理论分析,优化设计了W波段回旋振荡管输出高斯模式时的输出窗窗片的尺寸。经过热力学有限元分析软件仿真计算不同介质窗片的输出窗的温度,发现了氧化铍陶瓷适合做W波段高功率回旋振荡管输出窗的窗片。对比了窗框冷却槽道内不同的水流速度下输出窗整体的散热效果,在水流速度为0.8L/min时,所设计的以氧化铍陶瓷为窗片的输出窗,其功率容量达到连续波功率210kW左右。最后详细的介绍了对输出窗进行热形变分析的情况。