为探讨热管最佳工况，搭建了适用于多年冻土区的氨-钢热管试验台。通过监测热管内部轴向、外壁的温度分布以及外壁面的热流密度变化，在负温条件下开展了不同充液率（20%、30%、40%）和倾角（10°、30°、50°、70°、90°）对热管传热性能影响的试验。试验结果表明：在三种充液率下，热管处于10°倾角时均温性最佳；充液率为30%和40%的热管倾角50°时总热阻最小、传热效率最高，充液率为20%条件下热管的总热阻和传热效率在倾角30°时分别达到极小值和最高值。总体而言，充液率为30%的热管具有最佳传热表现。
应用重力热管是解决青藏铁路建设中冻土路基冻融问题的一个较为实际的方法。本文通过分析重力热管的热阻网络，提出了重力热管的传热模型。并利用现有的热管内部传热的经验关系式，对不同倾角、不同管径以及不同冷凝管长度条件下的传热量进行模拟计算。