近年来，随着现代工业的发展及高新科技的需要，对热管的传热效率和传热性能提出了越来越高的要求，对热管的强化传热逐渐成为研究热点。现有的重力热管强化传热方式，主要可以分为两大类：一类是从热管内部传热机理出发，采用各种方式降低其本身的热阻，达到强化传热的目的；另一类是针对热管的传热限制因素，对影响其传热特性的各个因素进行综合改进，最终达到强化传热的目的。重力热管强化传热方式及主要机理归纳如表3所示。
1.内表面处理
目前，通过管壁内表面处理强化重力热管换热的研究主要集中在对某一种措施的实验探究层面上，对其强化传热核心机理分析的相关文献还较少。辛公明等对内螺纹重力热管变功率的运行特性进行了实验探究，结果表明，重力热管热阻与热管的放置位置和加热功率有关。田富中等对带有交叉齿内螺纹重力热管的传热特性进行了实验探究，结果表明，水平放置下其传热极限有极大地提升，垂直放置状态下则低于普通热管。目前来说，如何使热管内表面强化换热达到最佳状态及其应用方法还需进一步探究。
2.设置内插件
设置内插件可以大大强化重力热管的换热效果。何曙等提出了带内循环管的新型重力热管，分析表明，新型重力热管蒸发段的热导率和当量热导率比常规重力热管分别提高了11.5～13倍和356～563倍。徐晓萍等在闭式重力热管中加内置管考察了其对传热性能的影响，结果表明，等效对流传热系数、冷凝段对流传热系数有所提高，对加热段的对流传热影响相对较小。由于内插件制造较为困难、成本较高，在工业上很难应用推广，相关的研究文献报道相对较少。
上述强化传热方式虽在一定程度上均增大了热管传热系数，但仍存在设备防垢、除垢的问题，而采用高效流体工质不仅可以达到强化传热的目的，而且能够较好地解决强化传热过程中的污垢问题，是最有应用前景的手段之一，同时也是目前的研究热点。
高效纳米流体
纳米流体是由CHOI在1995年提出的一种新型换热工质，在热管内加入了纳米颗粒对其换热性能进行了研究，结果表明，蒸发段的传热系数提高了47%～96%，轴向热流率提高了7.6%～15%。之后，纳米流体作为一种高效工质受到了各国学者的广泛研究和关注。表4给出了近几年采用高效纳米流体工质对重力热管强化传热的主要文献。
从表4可以看出，纳米流体多以水为基液，纳米颗粒种类较多，其中Al2O3使用较多。大部分研究表明，纳米流体能够强化管内传热性能，而一些研究发现纳米流体使管内传热性能恶化。大部分研究者认为纳米材料能够提高热管传热性能的主要原因是增大了管内流体的热导率和破坏了热边界层的稳定性，从而增强了内部流体流动扰动，提高了沸腾换热系数。同时，纳米颗粒的添加也会引发Marangoni流动，减小了汽泡产生的扰动，从而减弱了换热；也有研究者认为由于纳米流体致使汽化核心减少，从而换热性能变差。纳米流体对重力热管强化结果取决于其浓度、热物性、纳米颗粒的量及粒径和管壁表面的粗糙度等因素。
目前，对揭示纳米流体对重力热管强化传热机理的研究还仅仅停留在定性分析上，综合各种因素建立成熟的强化传热机理还需进一步展开研究。
自湿润液体是2003年ABE首次提出的另一种新型高效工质，初步研究表明，自湿润流体能够强化重力热管的传热，但对其强化机理仍不明确。自湿润流体实质是高碳醇水溶液，与普通的溶液不同，其表面张力随温度增大先减小后增大，这在一定程度缓解了受热面因蒸干而发生的恶化情况。目前，国内对自润湿液体的研究文献还比较少，这方面的研究成果主要集中在国外的一些学者，表5给出了近几年自润湿流体的国内、外研究文献。SATO等通过实验研究了添加纳米颗粒稀溶液的自润湿流体热管的热性能，以正丁醇自润湿流体为传热工质，结果表明，添加纳米流体后对自润湿流体热管起到了强化传热效应。SAVINO等提出了一种以自润湿流体为工质的管式和平板式热管，在低重力下表现的性能和正常重力条件下一样。TIAN等实验结果表明，在水平位置，自润湿流体显著增加了热管烧干极限，降低了热阻和提高传热性能。辛公明等研制了两种不同工质的内螺纹重力热管，分别对其传热性能进行了实验探究，结果表明，水平放置时，自湿润流体相比于水显著地提高了热管烧干极限。
从文献可以看出，研究者大都是以水和不同的自润湿流体为工质，探究不同溶质浓度对热管传热性能的影响。大部分研究结果表明，自润湿流体可以提高热管的沸腾极限和毛细极限，进而可以提高热管换热性能。自润湿流体作为一种新工质尚处于初步探究阶段，国内鲜有采用自润湿流体对重力热管强化传热研究的报道。
