青藏铁路沿线，路基两旁插有一排排碗口粗细、高约米的棒子，我们叫它热棒。它的结构大致为一个密闭空心长棒，内装有一些液氨，热棒上部（放热段）装有散热片，热棒的下部（吸热段）直接埋入多年冻土中。它的工作原理很简单，因为液氨沸点较低，所以当路基内部的温度受外界影响上升时，液状氨受热发生气化，气化的氨上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却变成了液态氨，靠重力作用又沉入了棒底。而且热棒最独特的性能是单向传热，热量只能从地下向上端传输，反向则不能传热。在冬季土中热量使该液体蒸发,到顶部，通过散热片将热量传导给空气，冷却后又液化回到下部，保持冻土冷冻状态不松软。在夏季，液体全部变成气体，气体对流很小，热量向底部传导很慢。
针对青藏铁路多年冻土区的冻土层，在相当长的时间段，环境温度低于热棒吸热段周围冻土层温度，热棒中的液体吸收冻土中的热量，蒸发成汽体；蒸汽在管内压差的驱动下，沿热棒中心通道向上流动至热棒上部，遇到较冷的管壁后，放出汽化潜热，冷凝成液体，在重力作用下，沿管壁流回吸热段再蒸发。如此循环往复，把自然界大气中的冷量源源不断地传输到地基冻土中。由于热棒单向传热的特点，夏天大气中的热量就不会通过热棒传到冻土中。
通过热棒的单向导冷作用，冬天在地下冻土层中储存大量冷量，在夏季使冻土不致融化，形成“永冻层”，提高了冻土的强度；可有效防止以冻土为路基的铁路、公路在运行时的融沉。热棒就相当于一个天然制冷机，而且还不需动力，特别神奇。
京公网安备11010802043823 京ICP备13033151号
