本项目提出泵辅助毛细相变回路，解决平面式环路热管小型化后容易出现启动失败、运行温度波动和热传输距离有限等不足。本研究重点分析了系统的热流和压降分布规律，并对系统的热工水力特性进行了计算。建立了系统的动态仿真模型，对系统在不同工况下的动态响应特性进行了预测。设计搭建了四套泵辅助毛细相变回路实验样机，实验探究了热负荷、冷媒温度和微泵功耗变化对系统性能的影响，并对装置性能进行了优化。此外，本研究针对采用不同循环工质的泵辅助毛细相变回路进行了实验研究。为了减小实验系统的质量，采用自主设计的离心微泵替代传统的磁力驱动齿轮泵，并实现了系统与微泵之间的匹配。研究结果发现，泵辅助毛细相变回路能够有效提高系统的运行稳定性，系统的传输距离和传递热流密度均较高。而且，由于分别设计的蒸气管路和液体管路，系统在传递较高热负荷时，所耗费的功耗较低。针对系统的不同运行工况条件，泵辅助毛细相变回路可以自动调节工作模式，启动和变负荷运行灵活。对于采用甲醇为工质的泵辅助毛细相变回路，在控制加热面温度80℃时，系统传递的最大热负荷为170W，对应热流密度为16.8W/cm2。对采用氨工质的实验系统，在控制加热面温度80℃时，系统传递的最大热负荷为340W，对应热流密度为33.4W/cm2。本研究提出的泵辅助毛细相变回路在满足高热流和长距离的输送条件下，系统运行稳定可靠。因此，本项目的研究工作能为未来星载热控领域和其他高热流散热场合提供一种高效可靠的散热手段。 2100433B