随着5G技术的飞速发展,电子设备的散热问题成为影响其稳定运行的关键问题。脉动热管作为一种通过气液两相流动与转化实现传热的散热装置,具有良好应用前景,强化其传热性能能够为电子器件冷却提供坚实的技术支持。基于此,本文结合实验和分子动力学模拟方法研究表面活性剂和超声波对脉动热管性能的影响。具体工作如下:（1）设计并搭建了脉动热管综合性能实验台,分析了表面活性剂十二烷基硫酸钠水溶液（SDS）对脉动热管综合性能的影响规律。通过实验发现,低浓度表面活性剂水溶液有利于脉动热管的启动特性,提高其传热性能。并结合理论分析揭示了表面活性剂的添加降低了表面润湿性和Marangoni效应。具体地,浓度为0.001%、加热功率为30 W时热阻最低,为1.349。（2）针对超声波和表面活性剂的复合作用机理进行了实验研究。在表面活性剂浓度为0.01%,0.1%时,超声强化传热效果明显。这是因为蒸发段液体工质因超声波作用发生空化效应,加上表面活性剂的作用,空化泡快速脱离上升至冷凝段,加速了管内汽液塞的振荡,提升热量传递效率。此外,对比了蒸发段和绝热段同时施加双频超声波和仅对蒸发段施加超声波下脉动热管性能的变化,结果发现施加双频超声波恶化了传热,为超声波在脉动热管应用中的合理布置提供参考。（3）基于超声波作用下脉动热管的性能变化,建立了微观层次近壁面模型,用LAMMPS模拟了空化效应的微观发生过程。结果表明空化过程可以分为两个阶段,空化初生阶段和快速生长阶段。并结合空化链式反应机理分析近壁面处液体空化机制,结果显示,空化效应使得壁面内部产生密度涨落,边界层也受其影响,发生明显扰动。（4）运用分子动力学软件模拟了润湿性和初始体系温度对近壁面空化现象的影响。结果显示,亲水性壁面加剧了密度涨落,更容易发生空化效应,提前了43 ps进入快速生长阶段,而疏水性壁面更容易形成气层,削弱了空化效应。对于初始体系温度,模拟结果表明,温度升高后分子运动剧烈,空化更早进入快速生长阶段,具体而言,340 K时提前50 ps进入快速生长阶段,最大空隙体积分数提升了21.84%。