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基于自然对流沸腾和两相流压降特性的耦合原理,建立了一个用于设计液氮重力自循环热沉系统的方法。在给定热流密度、结构特征尺寸、入口温度以及外壁面温度等条件下,编写了系统仿真程序,将仿真结果与文献中的实验数据进行了对比分析,仿真结果与实验数据吻合较好。研究结果表明结构参数与环境压强对系统内流动特性有着重要影响。该方法可为液氮热沉系统的设计提供有价值的参考。