近年来,热管的应用越来越广泛,对热管的研究也越来越深入。本文以山东大学所参与的国际合作项目AMS-02为平台,在进行了铝-氨轴向槽道热管加工尝试以后进一步完善了加工工艺,设计制造了铜-丙酮热管,铜-水热管,铜-甲醇热管等多种重力热管,并通过实验分析对比了不同热管之间的传热性能差异。本文首先介绍了热管的基本原理和热管基本理论Cotter理论,并对常规热管的传热机理进行了详细论述,分析了热管的传热极限以及影响传热极限的因素,其中着重分析了重力热管的传热性能以及重力热管的传热极限,并对重力热管的温度分布做了估计。其次,本文详细介绍了重力热管的设计过程以及加工工艺,内容主要包括热管管壳材料及热管工质的相容性判断,管子的外形尺寸,热管工质的充装量,强度校核等,并制定了详细的加工工艺流程。再次,本文介绍了重力热管性能测试实验方案,并搭建热管实验平台完成了对重力热管热性能的测试。热管用缠绕在加热段的电阻丝加热,用冷却水套内流动的自来水进行冷却。用附着在管壁上的14套T型热电偶对热管管壁温度进行测量,用电流表和电压表测量加热功率,数据采集使用FLUKE NET DAQ系统。最后通过对以上实验数据进行处理,本文得到不同条件下的启动温度和启动时间,热管的轴向温差、热阻及当量导热系数的变化规律,以及相同条件下不同工质热管传热性能的差异。实验结果表明小功率下,铜-甲醇热管和铜-丙酮热管的传热效果优于铜-水热管。而在150w以上的加热功率下,铜-水热管轴向温差急剧减小,热管工作温度较之其它两种热管都低,传热性能优于铜-甲醇热管和铜-丙酮热管。同时发现热管启动的时间随着加热功率的增大而减小;冷凝条件影响热管工作温度、轴向温差以及当量导热系数。