为了解决平面式环路热管小型化后出现启动失败、传输距离有限和运行温度波动等问题，本文设计了一种新型主动与被动结合的新型两相散热装置——泵辅助毛细相变回路。回路主要以工质相变传输热量，同时利用微泵提高运行稳定性和传输距离，具有传热能力强，启动热负荷低，运行稳定性好及可靠性高等优点，可应用在高热流电子器件散热和航天器热控等领域。　　本文主要针对泵辅助毛细相变回路展开研究工作。根据回路组成和工作过程，分析了回路的流动与传热特点，研制了一套以甲醇为工质、磁力齿轮泵为驱动源的回路I，重点考察了热负荷、微泵输入功率和冷媒温度对回路性能的影响。实验结果证实，泵辅助毛细相变回路可以明显改善启动性能和运行稳定性。基于回路I的工质充灌工艺，从减少充灌过程中不凝性气体的混入进行考虑，设计了一套优化的充灌系统并将其用于甲醇回路II。实验表明，采用优化充灌方式的甲醇回路II蒸发温度明显降低，低热负荷区间的启动性能更好，运行温度更低。　　为了减小回路的整体质量和体积，采用本学院自主设计制作的离心微泵替代磁力齿轮泵，搭建了回路III和回路IV，其中回路III采用甲醇工质，回路IV采用工质氨。回路III的启动运行表明，蒸发器内部初始工质状态会影响启动运行曲线，当蒸汽槽道部分积液或蒸汽腔满液时，工质在启动过程中会经历不同的状态变化过程，而且蒸汽槽道的积液会增大蒸汽的流动阻力，导致回路的运行温度偏高，但随着积液的消失，回路运行温度降低。针对回路IV的性能研究表明，采用工质氨后，回路的传热能力明显提高，当加热面的温度低于60°C时，回路传递的最大热负荷为250W，对应的热流密度为24.6W/cm2；当加热面的温度低于80°C时，回路传递的热负荷为340W，对应热流密度为33.4W/cm2。　　基于回路的质量和能量守恒关系，建立了泵辅助毛细相变回路的一维稳态模型，并进行了数值求解。研究表明，计算结果与实验数据显示出较高的吻合度，证实了模型的有效性。在此基础上，进一步模拟研究了热负荷、液体侧循环流速、冷媒温度及蒸发温度对回路稳态运行温度的影响，研究结果可以帮助深入理解泵辅助毛细相变回路的运行特性。　　本文从理论分析、实验研究和系统仿真三个方面对泵辅助毛细相变回路在不同工况下的启动和变热负荷运行特性展开了全面深入的研究工作，研究结果表明，泵辅助毛细相变回路在一定程度上克服了传统环路热管的启动和运行不稳定性等问题。研究工作对理解泵辅助毛细相变回路的运行规律和实现泵辅助毛细相变回路的实际工程应用具有一定的指导意义。