본 논문에서는 아세톤을 작업 유체로 사용하여 새로운 형태의 중력 열관 열교환기를 설계하였다. 이 장치는 바닥이 연결된 다섯 개의 수직 증발관이 하나의 수평 동심관 응축관을 공유하는 구조로 이루어져 있다. 이론과 실험을 결합한 연구 방법을 사용하여 장치의 열전달 성능을 분석하고 구조 매개변수를 최적화하였다. 기울기 각도가 15°~90°, 작동 온도가 40~80 ℃, 냉각수 온도가 10~30 ℃일 때 장치의 열전달 성능을 연구하였다. 결과는 새로운 중력 열관 열교환기가 우수한 등온 성능과 안정적인 작동 특성을 가지며; 충진률 15%, 기울기 각도 60°, 냉각수 온도 30℃에서 열교환기가 최적의 작동 상태에 도달함을 보여주었다; 최대 열전달량은 약 1700 W에 달하며, 이 때 평균 열저항은 0.042 ℃/W이었다.

중력 열관;폐열 회수;열전달 성능