随着全球航运事业的快速发展，特别是在全球能源短缺以及对全球气候变暖的高度关注，迫切需要研发新型高效的轮机工程节能技术以及高效节能的船舶动力装置，同时，高效传热理论和应用研究以及高效节能技术开发将对轮机工程的发展起着越来越重要的作用。　　脉动热管(OHP)是一种高效的两相传热装置，它由毛细管组成并在管中充灌一定量的液体工质，利用施加在其上的热能产生管内液塞和气泡的脉动流动进行传热。脉动热管被认为是最有前途的一种新型高效传热装置之一。本研究采用理论分析和实验研究相结合的技术路线，进行现象和物理过程的数理描述。首先，建立了脉动热管气液两相脉动流动和传热实验系统，对常规脉动热管进行全面、系统的实验研究，并在此基础上，建立了预测脉动热管中脉动流动的数学模型，对全面揭示脉动热管的脉动流动和传热机理提供了有效依据。　　为了进一步发现影响脉动热管传热能力的主要影响因素并理解脉动热管中的流动和传热机理，本研究利用小波变换和傅里叶变换两种先进信号处理手段，对脉动热管中的脉动流动进行分析，发现脉动热管中存在很多不同频率，不同形状的脉动波形，这说明脉动热管中的脉动流动是很多脉动振源共同作用的结果。结果显示脉动振荡波形的频率主要集中在低频区域，这与脉动热管的能级相符合。此外，发现了可能由于系统中温差引起的具有正弦波形态的特征波形，以及可能是由于瞬态传热过程中脉冲运动引起的阻尼振荡波形。这一研究的结果将有助于更好的理解脉动热管中的脉动流动和传热机理。　　为了对脉动热管中的脉动流动进行控制并进一步强化脉动热管的传热性能，本文对磁场对脉动热管流动和传热的影响以及超声波（压电效应）对脉动热管流动和传热的影响分别进行了系统的实验研究。在磁场对纳米磁性流体脉动热管流动和传热的影响研究中，采用氧化镝纳米磁性流体作为工质，磁场施加在脉动热管的蒸发区。结果表明，磁场能够影响纳米磁流体脉动热管中的脉动流动并强化传热。此外，磁场作用下的纳米磁颗粒能够降低脉动流动的启动功率并强化传热。在超声波对脉动热管流动和传热的影响研究中，超声波由电场控制的压电陶瓷产生，结果表明超声波能够产生并维持脉动流动从而强化传热。在输入电功率4.48mW条件下所产生的超声波作用在脉动热管上后，脉动热管的启动功率由30W降低到为18W，有效导热系数从672.8 W/InK升高至1254.7W/mK。结果显示，超声波不仅能够显著降低脉动热管的启动功率，而且能够提升脉动热管正常工作时的传热性能。　　这些研究成果，都将为船舶高效节能装置的研发奠定坚实的基础。