Предельное давление откачки
V – Обьем камеры
Q поток газа
SэФ быстрота откачки вакумной камеры
предельное давление определение:
предельное давление pпр – минимальное давление, которое может обеспечить насос, работая без вакуумного объема;
если механический::
Уравнение откачки. Основные уравнения вакуумной техники
УР откач:
Основные уравнения вакуумной техники
Основное ур вак тех:
U–
проводимость
трубы
Sэф быстрота
как зависит от давления
(Под S0 !!!быстротой действия насоса понима- ют объем газа, удаляемый насосом в единицу времени через его входной патрубок при заданном давлении во входном сечении,[м3/с].)
быстрота действия S = f(р) – это объем газа, удаляемый насосом в
единицу времени через входной патрубок при давлении р во входном сечении насоса;
номинальная быстрота действия насоса S0 – параметр насоса, со-
храняющий постоянное значение в определенном интервале давления;
Критерий Кнудсена- мера разрежённости газа (режимы течения газа)
РЕЖИМЫ ТЕЧЕНИЯ ГАЗОВ (вязкостный и ламинарный типа одно и тоже???)
Вязкостное течение – это ламинарное течение, в котором определяющее значение имеют вязкостные силы. При этом режиме скорость течения газа уменьшается, а силы инерции теряют свое влияние, и режим течения определяется в основном вязкостью газа.
Молекулярное течение – это течение газа, при котором средняя длина свободного пробега больше или сравнима с минимальными размерами элемента вакуумной системы (условие высокого и сверхвысокого вакуума). Влияние внутреннего трения постепенно уменьшается, так как молекулы почти не сталкиваются между собой, а взаимодействуют только со стенками трубопровода.
Молекулярно-вязкостное течение – это промежуточный режим между молекулярным и вязкостным течением.
Вязкостный режим
Вязкостный: d*p >0.63
1) l/d > 100
2) l/d < 0.1
МОЛЕКУЛЯРНЫЙ режим
Молекуляр: dp < 6.3*10-3
ДМ:
ОМ:
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ РЕЖИМ
K<<1, ЛЯМБДА <<Lэфф – НИЗКИЙ ВАКУУМ
K>>1, ЛЯМБДА >>Lэфф – ВЫСОКИЙ ВАКУУМ
K+-=1, ЛЯМБДА +-=Lэфф – СРЕДНИЙ ВАКУУМ
K<=0.01 Т.е 6.33*10-3/Pd <=0.01, Pd >=0.63 –ВЯЗКОСТНЫЙ РЕЖИМ
k>1 , Pd<6.3*10-3 – МОЛЕКУЛЯРНЫЙ
0.01<=K<=1 ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ
Вязкость перенос импульса
При
низких давлениях и температурах
динамическая вязкость газа зависит от
средней длины пробега молекул газа (
),
от средней скорости движения молекул
(
)
компонентов газа и от плотности газа:
,
(2.33)
где – плотность газа;
–средняя длина пробега молекулы;
–средняя скорость молекул.
С возрастанием температуры средняя длина свободного пробега молекулы и средняя скорость движения молекулы увеличиваются, а, следовательно, и вязкость газа возрастает, несмотря на уменьшение плотности
,где
ех-
рад вектор
Коэф вязкости:
(н
– вязкость от давления)
Уравнение фурье
Первый закон фика
Закон Пуазейля:
Средняя длина свободного пробега электрона
Средняя длина свободного пробега частицы:
С-коэф Сёзерленда
Сигма- эффективное сечение рассеяния
Теплопроводность перенос энергии
(теплопроводность
от давления)
Диффузия
Диффузия от давления
Насосы
По принц. действ:
Механический насос низковакуумный пластинчато роторный форвакуумный
Принцип работы: после включения ротора, газ поступает в расширяющую камеру до тех пор, пока его не перекроет лопастью. Газ внутри камеры сжимается до тех пор, пока под атмосферным давлением не откроется выпускной клапан.
Диффузный насос высоковакуумный паромасляный
: В корпусе насоса размещены все основные элементы, включая масляный бак с нагревателем, паропровод и ступени эжекции паровой фазы. При нагреве рабочей жидкости, образовавшийся пар направляется по паропроводу вверх, к плоскости порта откачки. Струя пара рабочей жидкости, благодаря диффузии, захватывает молекулы откачиваемых газов. Затем, парогазовая смесь при выходе из эжектора попадает на стенки корпуса насоса с водяной рубашкой охлаждения, где пары масла конденсируются и стекают обратно вниз в масляный бак, а откачиваемые газы поступают на выхлоп бустерного насоса, который соединен с форвакуумными откачными агрегатами. Сконденсированное масло, распределяется по фракционной решетке на дне масляного бака в зависимости от давления паров, таким образом, достигается высокая эффективность цикличного нагрева рабочей жидкости, для постоянного потока парообразной струи по ступеням насоса.