27. Якісна картина виникнення радіометричного ефекту. Залежність проявлення причини виникнення ефекту від тиску. Демонстрація радіометричного ефекту.

Радіометричний ефект полягає в тому, що нерівномірно нагріті тіла, поміщені в розріджені гази, самостійно рухаються в напрямку від більш нагрітої сторони до менш нагрітої. Сили, які призводять до руху називаються радіометричними. Вони мають двояке походження.

Перша сила виникає через теплове ковзання газу від менш нагрітих ділянок поверхні тіла до більш нагрітих. Через в’язкість в рух втягується і основна частина газу поблизу тіла. Згідно з законом збереження імпульсу тіло повинне почати рухатись в протилежному напрямі, тобто холодною стороною вперед.

Друга сила має наступне походження. Молекули газу при відбиванні від більш нагрітої сторони тіла передають йому більший імпульс, чим молекули, відбиті від менш нагрітої сторони. Тому і виникає радіометрична сила, від більш нагрітої до менш нагрітої сторони тіла.

Перша сила є переважаючою в слабо розріджених газах. Вона обернено пропорційна тиску(це видно з формули ). Друга сила грає основну роль в сильно розріджених газах. Вона пропорційна тиску. В проміжній області існують обидві сили.

Р адіометричний ефект при низьких тисках зручно спостерігати з допомогою радіометра Крукса. Основною частиною цього приладу є слюдяні крильця, прикріплені до ковпачка, надітому на вістря голки. Таким чином, крильця можуть обертатися навколо вертикальної осі практично без тертя. Крильця чорні з однієї сторони і поміщені в скляний балон з високим вакуумом. При освітленні крильця починають обертатися світлою стороною вперед.

28. Основне рівняння вакуумної техніки

, де U — пропускна здатність трубопроводу, S_н — швидкість відкачки насосу, S₀ — швидкість відкачки з об'єму

29 Режими течії. Число Рейнольдса.

Виділяють 3 режими течії газу:

Молекулярна. Спостерігається при високому вакуумі у трубопроводі. збільшується, внутрішнє тертя не тертя не грає ролі, молекули рухаються без зіткнень.

Ламінарна. Характеризується тим, що вектор швидкості напрямленого руху у течії завжди залишається сталим. Найбільша швидкість руху на осі трубопроводу, найменша – біля стінок.

Турбулентна. Виникає при відносно великих швидкості течії і тискові. Вектор швидкості напрямленого руху течії змінюється з часом, спостерігаються вихрьові рухи, пов’язані з інерцією середовища.

Перехід від ламінарної до турбулентної характеризують числом Рейнольдса:

, де ρ – густина газу, R – радіус трубопроводу, η – коефіцієнт в’язкості, - середня швидкість напрямленого руху течії, при якій відбувається перехід від ламінарного до турбулентного режиму. Експериментально встановлено, що для повітря

31 Форвакуумні насоси (пластинково-роторні , пластинково-статорні , золотникові

П ластинково-роторний насос

Газ потрапляє в насос по трубці 5 . В насосі обертаються ротор 1 та пластинки 3 , які прикріплені до ротора пружиною 2 і завдяки пружинам щільно прилягають до стінок насосу. Так газ переходить до виходу 6 . Газ не входить через вихід завдяки клапану 8 . Одним з найбільших мінусів насосу є наявність «мертвої зони»7. Насос створює вакуум порядку тор.

П ластинково-статорний насос

Принцип дії схожий , тільки пластинки 2 прикріплені до статора 1 по пружинкам 3 , а не до ротора 4 . Газ заходить по каналу 6 і виходить через канал 5 . Насос менш розповсюджений , хоч і не має «мертвої зони» .

Золотниковий насос

В ідрізяється від попередніх насосів наявністю золотника 2 , завдяки якому й отримав свою назву . 3 – канал , по якому заходить газ . 4 – канал , через який виходить , 1 – статор , 5 – ротор .