为了分析热管简化模型的准确性，采用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件Fluent对热管的等效导热系数进行了模拟，在导热系数的三种设定方式下，将简化模型热阻的模拟值与实验值进行了对比，结果表明各向异性模型比各向同性模型具有更高的精度。蒸发段和冷凝段的长度是影响模拟精度的主要因素，当蒸发段和冷凝段长度增大时，简化模型非传热方向上的导热热阻减小，适当减小该方向上的导热系数能更准确地模拟真实热管。

为了满足大功率激光器件高热流密度及低表面温度的冷却需求，以R22为冷却工质，实验研究了在闭式系统中改变喷雾腔压力及喷嘴孔径对相变喷雾冷却中临界热流密度、冷却温度等冷却性能的影响，实验结果表明：在喷雾入口压力为0.8 MPa，喷雾高度为22 mm，入口温度为-3 ℃的实验条件下，当喷雾腔压力在0.2~0.4 MPa范围内变化时，随着喷雾腔压力的升高，临界热流密度值(CHF)先增大后减小，存在最优的临界热流密度，冷却壁面温度随着喷雾腔压力的升高而上升；当改变喷嘴孔径时，CHF存在最优值，过小及过大的孔径均会影响喷雾冷却性能；当喷嘴孔径为 0.4 mm，喷雾腔压力为0.34 MPa时， CHF值最高，为276.1 W·cm-2，其对应的被冷却表面温度为26.8 ℃，表面换热系数为 66 640 W·m-2·K-1。

以蒸馏水为工质，在闭式循环喷雾冷却系统上，变化喷雾流量，研究了表面几何结构对喷雾传热性能的影响。从对流换热和相变换热比例关系的角度，对喷雾换热机理进行了实验研究。结果表明：与光滑表面相比，微结构表面可明显增强喷雾换热强度，这主要归因于相变换热的增强。表面温度较低时，直肋面换热效果最好；增大流量，光面换热增强，而直肋面变化不明显。表面温度较高时，方肋面换热效果最好；随着流量增大，所有面换热均增强。对于微结构表面，相变换热份额均大于50%，故而以相变换热为主；而光滑表面，即使在温度较低时，相变换热份额也大于20%。临界热流密度与三相接触线长度正相关，流量为15.9 mL/min时，方肋面、直肋面和光面的临界热流密度依次为159.1，120.2，109.8 W/cm2，蒸发效率分别为96.0%，725%，67.1%。