热管具有高效热传输、可靠稳定、换热布置灵活等特点,在节能环保、电子散热等方向,以及石油化工、核电热排散、数据中心机房空调等领域具有广泛的应用前景。本文以油田热回收技术为背景,针对SAGD稠油开采技术的采出液温度过高,具备较高节能潜力的特点,讨论了采用热管式换热器降低原油温度,并回收余热作为工艺或生活用热。考虑到现场空间和工程设备模块化特点,利用U型管壳式换热器、螺旋板式换热器等广泛应用的换热器型式设计复合式分离型热管,并对其换热器型式、布置方法、传热性能、循环充液量进行分析。根据理论分析结果,复合式热管可充分利用了各型式换热器的优点,传热效果可满足系统要求。另外,以大型分离型热管在核电中的热排散作为应用背景,讨论了联箱式分离型热管性能,并搭建了7根管道并联的U型联箱型分离式热管实验,以R134a为工质,在800W到2200W的加热功率内,冷源进口条件不变的情况下,研究了热管系统换热特性,并与原油换热热管分析结果对比。通过实验验证,热管工作温度随换热量增大而增大;在一定范围内,系统换热能力随水池温度增大而增大,最终趋于稳定。实验研究还讨论了热管高效工作的充液率上下限、最佳充液率范围以及管道流量分配特性。实验结果表明热管在31%-46%的充液率范围内可正常工作,最佳充液率约为42%,确认了各换热支管出现的流量分配不均匀特征,最靠近入口的分支管换热性能最佳,第4到6根换热管流量分配最少、性能最差。