影响重力式热二极管传热能力的因素很多,其中包括倾斜角度、工质充液率、工质的物理性质等。

热二极管在一定倾斜角度下工作时,其传热效率高低一般与工质液体冲刷运动的频率和冲刷距离有关。冲刷频率越高,冲刷距离越远,则传热效率越高。

朱玉琴 和Kanji分别通过实验得出相同结论:分离式热管和热虹吸管换热系数先随倾角的增大而增加,在倾角为16~18°时达到最大值,19°以后有所下降。广东工业大学张仁元教授等人 则认为,两相双向热二极管加热段倾角在热二极管导通后对传热影响相当小,它主要影响达到稳定导热所需的绝热段倾角大小。

重力式热二极管工质充液率的大小,也会很大程度影响其传热性能。充液率过大,汽液混和物容易进入冷凝段,加大冷凝段热阻,降低系统传热性能;充液量过小,则容易出现极度干涸现象,引起传热恶化。

T.Payakaruk等人对一根内径为7.5mm,工质为R123的热虹吸管进行了实验。结果表明,在一定倾角范围,充液率为50%时传热效果最好。天津大学王一平 等人对铜-R22的分离式热管实验研究表明,其合理充液率为80%~100%。文献 则认为充液率大小只对热二极管达到导通状态所需的绝热段倾角大小有影响。充液量越小,要达到导通状态的绝热段倾角就越大。

工质的热物理性质,如汽化潜热、热稳定性、导热率、汽液相粘度等都会影响热二极管的传热性能。

江苏理工大学魏琪 等人对纯水工质和水-甲醇混合工质的热虹吸管进行了对比实验。结果表明,混合工质热管的壁温高于纯工质热管的壁温。Mehmet Esen等国外学者通过实验,研究了R-134a、R407C、R410A这三种不同工质对两相闭式热虹吸管太阳能热水器传热性能的影响。结果表明,分别充注这三种工质的装置最高集热效率依次为48.72%,49.43%和50.84%。R410A之所以表现出较好的传热性能,主要因为其具有较高的汽化潜热和热导率,以及较低的粘性系数。