脉动热管依靠体积小、结构简单、传热高效等优点被广泛应用,而其普通结构由于在热-质传递过程中换热系数低、工作机理复杂等缺点面临严峻挑战,目前通过优化结构和改变工质提高脉动热管整体性能成为研究的热点。本文将离子活跃性较强、粘度较低、导热性能优异的纳米银流体应用到平板脉动热管中,主要对冷凝端具有微槽道的平板脉动热管建立三维几何模型。利用仿真中VOF(Volume of Fluid)方法进行两相流数值模拟,分析计算在不同充液率、加热功率以及压力下,纳米银流体和普通工质在平板脉动热管中两相流体积分布和热性能。通过体积分布云图观察两相流动特性,根据热阻、传热系数等热性能指标判断热传递变化规律,分析蒸发端、冷凝端温度变化趋势研究结构启动特性。仿真结果表明纳米银流体可有效提高平板脉动热管传热能力。同时自主搭建可视化实验平台,验证仿真结果的可靠性。主要研究结论有三个方面:1、可视化现象分析。仿真和实验表明,工质水流型整体较单一,而纳米银流体气泡类型多变,包含泡状流、塞状流、环状流、半环状流以及交错分布的簇状流。随着加热功率的升高其稳定循环时间逐渐缩短,流型转变迅速、周期短。2、热特性分析。在不同充液率下,随着加热功率的升高,平板脉动热管热阻逐渐降低,传热系数逐渐升高。加热功率达到110 W时,纳米银流体热阻最小,仅为0.40 K/W,此时传热系数较工质水提升33%。纳米银流体启动温度较低,仅35℃。均温性极好,在加热功率达到70 W之后,整体温度脉动仅1.2℃。3、压力作用分析。为进一步探究压力对平板脉动热管的影响,通过仿真分析了乙醇和水在不同压力下的槽道压力波动以及流动速度。结果发现,乙醇工质的热物性随压力变化较大,并且在0.1 Pa时槽道内部压力振荡平稳且高效,性能最优。而水工质在101,325 Pa时效果最佳,在高低真空下槽道压力多数维持在负压状态,流型较单一,严重影响了两相流的转换。