热虹吸（自然循环环路）模拟器

太阳能热水器·太阳能系统：屋顶集热器中的水被加热变轻上升，自然流入上方的蓄热罐。把罐子放在集热器上面是为了争取环路高度 H 来确保浮力水头。「自然循环式」无需泵和控制，配管简单，故障点少，即使没有电源的地方也能用，因此在世界各地广泛普及。

电气设备·发动机冷却：配电变压器靠铁芯和绕组发热的绝缘油自然循环流向外侧的散热器（ONAN方式）。老式汽车的发动机冷却也曾使用无水泵的「热虹吸式」，仅凭气缸周围冷却水的密度差循环。无运动部件因此可靠性高。

核电安全系统的被动冷却：核反应堆必须即使在泵和电源失效的情况下也要散掉堆芯衰变热。新一代被动安全堆备有连接堆芯和其上方热交换器的自然循环环路，仅凭密度差就能散掉衰变热。断电也不会停，这是热虹吸被安全系统选中的决定性原因。

热管及电子冷却：伴随相变的热虹吸（热管）在加热部工作液蒸发，在冷却部冷凝，利用蒸发潜热来运输大量的热。CPU和GPU冷却器、笔记本薄型热管、人造卫星热控制，在需要小温差确实输热的场合广泛应用。

最常见的误解是「加热量增加，温度上升也会成比例增加」。用本工具拖动加热量 Q̇ 的滑块就会看出，加热量翻倍，温度上升 ΔT 几乎不变。这是因为循环流速 V 以 Q̇ 的三分之一次方增长，质量流量 ṁ 也跟着增加，ΔT = Q̇/(ṁ·cp) 中分子分母都增大相互抵消。热虹吸是「加热量加大会自己加快循环去消化热」的自调节系统，和泵式的简单比例关系完全不同。

其次是「环路越高越好」的误区。增加高度 H 确实能增加驱动力和流速，但要考虑安装空间、配管成本和启动稳定性的权衡。另外，环路内如果有空气或不凝性气体，这些气泡会因浮力停留在最高点，导致「气阻」现象停止流动。实际操作中必须在最高点装排气阀，配管要持续上升和下降，不能有反向坡度，这样才能把计算中的 H 值真正发挥出来。

最后是「自然循环弱，所以不用细致设计」的侥幸心理。热虹吸的驱动压力按本工具的计算也只有几十到几百 Pa，和泵扬程相比是天壤之别。正因为这样，即使很小的摩擦损失或局部阻力（弯头、阀门、接头）都会对流量造成很大影响。减少弯头数、避免急缩急扩、管径要足够粗，这些设计考虑比泵式更要苛刻。本工具计算的 K_total 中包含的最小损失（K≈3）在实际设备中也很容易因布局而上下波动，要心中有数。