经济的发展带来了严重的能源危机和环境污染问题，寻求能源、环境、经济的协调发展已经成为各个行业所面临的重大问题，因此余热回收技术受到越来越多的关注。重力热管是最常见的一种无管芯热管，其具有结构简单、成本低廉、工作可靠、传热效率较高等特点，作为高效传热元件，在各行业的余热回收技术和热能综合利用中，重力热管已经体现了独特的优越性。　　本文研究了一种新型连通管排式重力热管结构，采用数值模拟和试验研究相结合的方法，研究此连通管排式重力热管管内及管外的换热性能。主要研究内容如下:　　1)通过可视化试验观察管内工质的工作情况，以及流型的变化，并且通过重复性的试验得出，该试验热管在正常工作时加热板输出的平均功率为7.53kW，充液率在34％～40％之间，其试验数据呈现出一定的规律性，说明此新型重力热管能够正常运行。考虑热量损失，得到该试验连通管排式重力热管的传输功率约为0.323kW，单位面积传输功率约为2.679kW/m2。　　2)根据连通管排式重力热管的结构特点，建立此结构冷凝段的数学模型。其中，着重考虑了管内气液界面剪切应力的作用。在数学模型的基础上，通过C++语言进行程序的编写，得出在充液率为35％，恒定热通量的工况下，在冷凝段的顶端液膜厚度为0.02mm，在下降高度为250mm处液膜的最大厚度为0.274mm，并且随液膜厚度的增加其增长速率逐渐变小。通过对冷凝段凝结换热系数的分析得出，热管的最佳充液率为35％。气液界面剪切应力逐渐变大，由在冷凝段顶端的0.156N/m2，增加到冷凝段底部的0.712N/m2。由此可以更加全面的分析连通管排式重力热管内部的换热机理。利用FLUENT软件模拟管内气液两相的速度矢量图，发现在热管工作时，最大速度出现在冷凝段和绝热段处，并且最大速度值为0.511m/s，整个冷凝段和绝热段的气液两相速度矢量趋势符合重力热管内速度矢量的趋势。　　3)研究了连通管排式重力热管换热器的传热特点，并且对其管外流场进行分析。根据边界层理论，推导出紊流和层流流动状态下入口处的速度分布，将速度流场划分为6个区域，通过假定初始条件，分别计算出每个区域中热流体的流量。在相同的工况下，以充液量为切入点，将连通管排式重力热管换热器与普通重力热管换热器进行理论对比分析，得出理论结果为:连通管排式重力热管能够减少热管传热极限的发生，出口处流体通道截面上的温度比较均匀化，温差较小，并且在出口处流体的平均温度低于普通重力热管换热器。最后通过FLUENT软件对换热器的管外流场进行模拟分析，模拟结果与理论分析结果相吻合，二者相互验证。