由于导热油分解、空气漏入、吸气剂失效、各部件放气等原因引起的真空集热管环形夹层内残存气体的聚集,是引发集热管真空失效的主要原因。夹层内真空度的不同会带来换热机制的转变,探明不同工况下真空度对夹层内流动与换热特性的影响,在为低损耗和高寿命的真空集热管的设计提供理论支持的同时,也可丰富复杂热边界条件下环形密闭夹层内稀薄气体的流动与传热理论。本课题同时耦合环形密闭夹层内外壁间的辐射换热、夹层内残存气体换热、吸热管内强制紊流及玻璃管外换热等多种换热机制,基于一阶速度滑移与温度跳跃边界条件,借助蒙特卡洛光线追踪法、有限体积法、UDF编程等技术手段,重点探究了太阳直射辐射强度DNI=1000W/m²时,压强p、气体种类、换热流体温度T_f、太阳位置等因素对集热管热损失特性及温度分布特性的影响。研究结果表明:太阳光法向垂直入射时,吸热管外壁能流密度分布近似左右对称,底部区域能流密度值最大而顶部区域最小;冬季能流密度在周向与轴向分布极不均匀,且峰值与均值在不同时刻波动极大;夏季能流密度在轴向分布均匀,在不同时刻仅相位发生改变。能流密度相位的改变使得夹层内出现了特殊的周向环流,但对夹层内换热行为影响较小。在1.83f越低,则气-固界面附近的温度跳跃现象越不明显,而p=130Pa时温度跳跃现象已基本消失;同样工况下残存气体为H₂时温度跳跃现象最突出。高T_f、残存气体的高导热系数k、高p等均会引起集热管热损的大幅度增加。辐射热损Q_r在低压区是引起集热管热损的主要部分,其随p增加略微减小,而随T_f升高大幅度的增加;p越大,夹层内残存气体换热损失Q_con越大,在高压区Q_con的剧增是造成集热效率下降的主要原因,T_f越高,同一压强区间内Q_con增加的越多;Q_con（H₂）和Q_con（He）均远大于Q_con（N₂）;Q_con（N₂）在p<70Pa及p>20000Pa时均大量增加,这与不同的换热机制间的转变有关。当p=1-130Pa时,不同工况下集热管温度分布特性总结如下:玻璃管外壁温度T_11w与玻璃管内壁温度T_12w均随着p的增加而升高,且T_f越高,同一压强区间内温升越大;k与热适应系数σ_T对T_11w的影响较大,而运动粘度υ对T_11w影响微弱;吸热管外壁温度T_21w与T_f直接相关,而受气体种类、p等因素影响极小。周向温差ΔT分布规律与p、气体种类、T_f均有关;k与σ_T共同影响玻璃管外壁周向温差ΔT_11w的大小及其变化规律,同样工况下ΔT_11w（He）整体最大而ΔT_11w（N₂）整体最小;吸热管外壁周向温差ΔT_21w均随p的增大略微降低,而吸热管外壁附近残存气体周向温差ΔT_21g则随p增加均增大,直到在高压区与ΔT_21w重叠;同样工况下,在同一压强区间内ΔT_21g（H₂）增加量总是最多。