热管的核心原理是相变传热和毛细作用。热管内部是真空状态，充有少量工作液体（如水或氨）。当热管一端（蒸发段）受热时，液体吸收汽化潜热迅速蒸发为气体，气体在压差驱动下流向另一端（冷凝段）。在冷凝段，气体遇冷释放潜热凝结为液体，然后通过管壁内侧的毛细结构（如烧结粉末或沟槽）的毛细力回流到蒸发段。这个过程循环往复，实现高效传热。
热管的等效导热系数可达纯铜的数百倍，因为相变传热效率远高于固体导热。关于方向性：重力辅助毛细回流的热管（如传统热管）在竖直放置（蒸发段在下）时效果最佳，因为重力帮助液体回流；水平放置时毛细力仍需克服重力，效率略降；若蒸发段在上（逆重力），液体回流困难，性能大幅下降。但现代均温板或环路热管通过优化毛细结构，可在任意方向工作。你的CPU散热器通常是水平安装，但热管会弯折成U形，确保蒸发段在底部，冷凝段在上方，所以方向影响不大。