本文针对传统脉动热管应用的弊端，提出一种新型结构的脉动热管装置，该装置冷凝端由毛细管紧密螺旋缠绕于一根水平的直管上，蒸发端由水平蛇形毛细管组成，冷凝端和蒸发端首尾相连，形成闭合结构，在真空状态下充入一定量的工作流体，密封形成新型脉动热管装置。本文通过样机制造、搭建试验台测试新型脉动热管性能，实验研究提出的新型三维脉动热管的启动特性、稳定运行特性以及传热极限，并且研究了不同倾斜角度、充液率、冷却水温度对新型三维脉动热管传热性能的影响。　　本文首先对提出的新型三维脉动热管能否工作进行研究，通过分布于脉动热管装置各部位的热电偶监测温度的变化，了解毛细管内工质的运动情况，判断其是否产生脉动、是否运行稳定以及传热极限。在充液率为54%的条件下，研究了不同倾斜角度对新型三维脉动热管启动运行、稳定运行以及传热极限的影响，得出新型三维脉动热管的最佳使用倾斜角度约为90°。　　分别研究了在充液率为31%、43%、54%和61%四个条件下，以及倾斜角为0°、50°和90°三种状态，新型三维脉动热管的传热性能。结果表明，倾斜角度对新型三维脉动热管的传热性能影响较大，当倾斜角度为90°时，脉动热管的传热性能最好，倾斜角度为0°时，传热性能最差，不仅传热极限较低，而且热阻也最大；不同充液率对新型三维脉动热管传热性能的影响研究表明，在较小加热功率条件下，充液率为31%时，热阻较小；随着加热功率的增大，充液率为43%和54%的热阻与之接近，但是31%充液率时脉动热管容易达到传热极限，而较大充液率61%所对应的热阻较高，所以得出新型三维脉动热管的最佳充液率为54%。改变新型三维脉动热管的冷却循环水的温度为10℃、20℃、30℃，研究不同冷却循环水的温度对脉动热管传热性能的影响，发现冷却水温度在较高温度时（30℃）热阻较小，在较低温度时（10℃）热阻较大。30℃的冷却水虽然所对应的热阻较小，但在较小充液率下，传热极限较低。　　本实验对传统脉动热管的结构进行了创新性的改变，启动运行性能良好，传热极限高，为以后实际应用起到了探索参考的作用。