随着我国科技的进步、经济的发展,用于电子、医药、食品、动物实验等各方面的洁净室越来越多,其中科研院所、医药产业对动物实验设施的需求很大,因此实验动物房的数量逐年增多。实验动物房因其功能性需要设置全新风直流式洁净空调系统,空调能耗大。基于以上背景,提出将分离式热管用于实验动物房的空调系统进行排风能量回收,以降低新风能耗,同时还能避免新、排风的交叉污染。本文主要对用于排风能量回收的分离式热管换热器进行理论分析和实验研究,并对其在实验动物房空调系统的应用进行分析。主要工作及成果包括以下几个方面:（1）分析了分离式热管的传热特性,总结了热管换热器的设计计算方法。采用等效间壁式计算法对用于实验动物房空调系统的分离式热管换热器进行设计,主要包括热管管材及工质的选择、结构设计、传热计算。利用充液率模型计算充液率下限,以确定该分离式热管的充液率。利用两相流压降模型对管内流动压降进行计算,结合管内循环动力计算出自然循环时蒸发器和冷凝器之间的最小高差。（2）利用两种不同规格的换热器搭建了两个实验系统,其中实验系统二采用作者所设计的分离式热管换热器,且每个实验系统均设计了重力型和动力型分离式热管实验台。通过实验研究了分离式热管换热性能的影响因素及规律、系统的启动特性、等温性、空气压降,对比了系统加泵前、后的性能,分析了使用R22和R134A作为循环工质的传热性能,证明了理论计算模型的正确性。实验结果发现分离式热管的换热量与冷、热端的进风温差近似呈线性关系,在实验范围内,冷、热端的进风温度值本身对换热量和热回收效率的影响很小;对于自然循环动力不足的分离式热管,加泵可以明显改善热管的等温性,增强换热效果,而对于自然循环动力足以克服流动阻力的分离式热管换热器,加泵对换热效果的影响不大。（3）利用等效间壁式计算模型对热回收效率进行了理论分析,得到了热回收效率和换热量与换热面积、迎面风速的关系,给出了可以获得较为理想的总能量回收效果的风速范围为2.5～3.0m/s。在实验结果的基础上建立了分离式热管模型,分析了分离式热管在我国不同气候区实验动物房的应用效果,在长春、北京、昆明、重庆的净能效比分别为16.8、11.6、6.5、5.3,结果表明寒冷地区和严寒地区应用分离式热管热回收装置的节能潜力可观。本文通过实验和理论分析两个方面对分离式热管换热器进行了研究,说明了其应用于实验动物房的节能潜力,可为分离式热管的设计应用以及实验动物房热回收技术的选择提供参考。