随着电子科技产品的高速发展,电子元器件呈现出高集成度、高频率、小体积的发展趋势,随之带来的是电子元件功耗的增加,发热量的增多。平板热管因其良好的传热性能、体积小、加工简单、与发热器件贴合紧密等优点,已成为当代电子产品解决散热问题的首选方案。但平板热管的传热性能随着热源温度的升高呈现下降的趋势,因此如何提高平板热管的传热性能极限具有重要的研究意义。对此,本文对平板热管工作中内部传热传质过程进行了分析,提出了以提高蒸汽传输与工质回流速率的方式来改善平板热管传热性能的观点,设计了一种铜-水非连续槽道型平板热管,通过数值模拟的方法获得该平板热管结构优化设计方案,搭建实验测试平台,对比同种规格连续槽道型平板热管两者的传热性能强弱。本文的主要研究内容及研究结论如下:第一,探讨平板热管工作的基本原理以及影响平板热管传热性能的几种因素。根据原理提出提高平板热管传热性能的方法:提高工质蒸发速率及冷凝速率、加快蒸汽传输及工质回流速率。分析平板热管传热时内部热阻网格图,提出通过改变槽道连续性达到加快蒸汽传输及工质回流速率来提高平板热管传热性能的观点。设计一种非连续槽道型平板热管。第二,利用有限元仿真软件Fluent对非连续槽道型热管的内部结构进行数值模拟,模拟了不同槽道形状、工质种类、长宽比对毛细力强弱及径向传热的影响。模拟结果表明:在长宽比为2:1的矩形槽道下,工质为水时槽道内的毛细力及径向传热能力最强。第三,参考自然界中植物叶脉分支现象,在平板热管内部添加叶脉分支结构,使槽道由连续型转变为非连续型。先通过理论计算出分支结构物理参数对内部流阻大小的影响,选取出最佳分支级数及尺寸,接着采用数值模拟的方法,对六种不同叶脉分叉角度进行了流速模拟。模拟结果表明:分叉角度为45°时,管内工质流速最大。第四,设计并加工出两种叶脉分支朝向不同的非连续槽道型平板热管及相同规格的连续槽道型平板热管进行实验测试。结果表明:两种非连续型槽道平板热管的传热性能整体都优于连续型槽道平板热管,且两种非连续型槽道平板热管均在充液率为40%时传热性能达到最优,其中异向分支对比同向分支平板热管在高温度下,传热性能更加稳定,同时在倾斜角度为60°时,传热性能还可进一步提高。进而验证了改变槽道连续性可提高平板热管传热性能的观点。