Влияет ли гравитация на эффективность тепловых трубок?
Берем классическую современную систему охлаждения для процессора - тепловые трубки, радиатор, пропеллер. Данную систему устанавливаем вертикально.(процессор снизу, трубки сверху) Включаем вентилятор на максимальные обороты. Начинаем снимать тепло с процессора.
Проводим такой же опыт, перевернув систему вверх ногами(трубки снизу, процессор сверху).
Будет ли разница в температуре процессора в первом и втором случаях? Насколько она будет велика, если гравитация играет роль?
Возврат жидкости в тепловой трубе происходит за счёт капиллярности. Влияет ли на капиллярность вес жидкости, можете убедиться самостоятельно: берёте промокательную бумагу (ну, поскольку это артефакт 50-летней давности, можно заменить на бумажные салфетки или сортирную), капаете жидкими чернилами (впрочем, тоже очень давний артефакт, заменяется, например, на акварельную краску), и смотрите, как расползается клякса при различных положениях листа бумаги. Если расположить лист вертикально и увидеть, что пятно расползается вниз сильнее, чем вверх - значит, гравитация влияет. Но что-то подсказывает мне, что пятно будет практически круглым (с учётом случайностей в структуре бумаги).
Действие тепловых трубок основано на фазовом переходе, а перенос тепла из горячей части в холодную осуществляется за счет конвекции, т.е. переноса массы. На массу гравитация действует.
Жидкость испаряется, превращаясь в газ, который стремится заполнить всё доступное пространство. И не важно, вверх ли, вниз, вбок, куда угодно. Это газ. Гравитация влияет здесь только на то, что сверху газ чуть-чуть теплее, чем снизу. Но газ так быстро смешивается, что разница эта незаметна. А с учетом контраста температур трубки разница просто ничтожна. Это как сравнивать ущерб от взрыва гранаты сверху и снизу. А что, есть же гравитация, так что если граната снизу, то осколки летят медленнее и менее болезненны.
Жидкость распространяется благодаря капиллярному эффекту, который на таких малых объемах значительно сильнее гравитации. Настолько, что гравитацией можно пренебречь. И ему тоже всё равно, ползти ли вверх, вниз, вбок. Скорость меняется от гравитации, но ей можно пренебречь, т.к. она достаточно быстрая в обоих случаях.
Теплова́я тру́бка, теплотру́бка (англ. heat pipe) — элемент системы охлаждения, принцип работы которого основан на том, что в закрытых трубках из теплопроводящего металла (например, меди) находится легкокипящая жидкость. Перенос тепла происходит за счёт того, что жидкость испаряется на горячем конце трубки, поглощая теплоту испарения, и конденсируется на холодном, откуда перемещается обратно на горячий конец.
Если тепловая трубка будет работать именно вот так - то может и снизится эффективность - испаренная жидкость тупо будет менее эффективно опускаться вниз и менее эффективно охлаждаться.
С другой стороны - там скорее работает каппилярный эффект, о котором написано на той же вики.
Простой
