热管技术(本文研究内容为重力热管)由于其优良的导热性能,目前已经被用于许多工业场合中。造纸工业能耗巨大,并且有许多传热过程,因此把重力热管技术应用于造纸工业能够在节能减排的同时,提高产品的质量,提升综合经济效益。本文的实验部分研究了有芯材、垂直工作重力热管的性能,这些性能包括：(1)不同充液率下传热能力；(2)重力热管启动时的内外壁温度分布情况；在模拟计算部分,本文研究了垂直工作的重力热管内部汽液交互动力学以及界面演化等。制造重力热管所用的玻璃管内径分别为：Φ8mm,用于传热能力测试和启动时温度分布测试；以及Φ4 mm,用于CFD计算结果的验证。在传热能力测试中,把一定质量的水通过热管进行加热,并记录其在一定时间内温度升高的情况,以此来计算重力热管的传热功率。在启动时温度分布测试中,四个热电偶被等间距地放进了热管内部；同时在外壁对应的位置也放置有四个热电偶,这样重力热管在启动时的内外温度情况就被仪器记录下来。计算流体力学模拟部分使用的是二维、显式Eulerian Multi-Fluid VOF模型,来模拟热管内部的汽液交互以及界面演化情况。计算得到的数据包括内部压力分布、湍流情况、传质速率、温度和速度梯度等等；界面演化结果则包括在热管启动过程中任意时刻的汽化核心生成、气泡长大、碰撞结合、上升形成汽塞以及气泡的破裂等等。本文的创新之处在于,(1)创新性地将温度测试探头放入到热管内部,首次测得了重力热管在启动时的内部温度变化情况；(2)此次计算所用的多相流模型,Eulerian Multi-Fluid VOF模型,在目前已经出版的文献中尚属首次使用。实验研究结果显示,充液率为26%左右时的重力热管具有最大传热能力。记录的重力热管在启动时的内外温度,为分析其传热特性和性能提供了重要的数据基础。此外,计算模拟结果与真实结果一致性也很好,说明计算流体力学在热管技术中是一个可靠而强力的工具,可用来模拟、分析和解释热管内部复杂的多相传质和传热现象。