Проведены исследования коэффициента теплоотдачи и термического сопротивления для контурного термосифона с высокой плотностью теплового потока в транспортной зоне, а также исследования критического теплового потока с использованием традиционного термосифона. Измерения проведены для чистой воды, воды с пористыми покрытиями поверхности парообразования и наножидкости при прочих равных условиях с использованием технически полированных медных поверхностей в качестве поверхности кипения. Выявлен механизм формирования нанорельефа на парогенерирующих поверхностях термосифонов и увеличение за счет этого коэффициента теплоотдачи и критического теплового потока. Предложена динамическая модель формирования этого нанорельефа. Проведены ускоренные и длительные ресурсные испытания контурного термосифона, заполненного водой с наночастицами оксида железа и оксида меди, и показана его устойчивая работоспособность.