|
第八讲：真空系统设计
王继常
(东北大学)
④考虑管口影响时，圆管的流导
设圆管的长度为L，半径为R，直径为D=2R。在分子流条件下，考虑管口影响时，圆管的流导几率pr如式(18)。
因此，当考虑管口影响时，圆管对于室温空气的流导计算式为式(19)。
⑤真空阀门的分子流流导
对于真空阀门的分子流流导计算可用式(45)。
⑥常用水冷障板的流导
水冷障板的分子流流导的计算可用两种方法。一种是利用“比流导”的数值进行计算，“比流导”指的是捕集器入口单位面积上的流导，利用“比流导”数据进行计算可用式(20)。
若捕集器不是用水冷却，而是用其它冷剂，则式(20)要引入一个温度影响系数l，式(21)。
若冷凝剂用的是干冰(固体CO2)，取l=1.2；若是液氮，则取l=1.7。第二种方法是用流导几率进行计算，对于很多种结构形式的捕集器，其流导几率值已有资料给出，因而利用式(8)可方便地进行计算。
(3)粘滞-分子流时，圆管对于室温空气的流导计算式是式(21)。
在式(21)和(22)中，函数J的数值见表1。
(4)管路元件串、并联时，流导的计算
组成真空系统的管路各式各样，各系统管路元件之间的关系，有的是串联，有的又属于并联。
①串联管路的流导
图6所示的一段管路，是导管、阀门、捕集器三个元件串联。若C1、C2、C3分别是这三个元件的流导，则它们串联之后的整段管路的流导为式(23)。
如果是n个管道元件串联，则串联后整个管路的流导为式(24)。
可见管路元件串联之后，整个管路的流导等于各元件流导的倒数的代数和的倒数。
②并联管路的流导
图7所示的整段管路是三条导管的并联，若C1、C2、C3分别是这三条导管的流导，则并联后组成的整段管路的流导C为式(25)。
如果有n条管路并联组成一段管路，则并联之后整段管路的流导为式(26)。
可见并联管路的流导等于各并联元件流导的代数和。
五、抽气时间的计算 1．真空系统的抽气方程
真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说，可以归纳为下述几个方面：
(1)被抽容器内原有的空间大气，若容器的容积为Vm3，抽气初始压强为PoPa，则容器内原有的大气量为VP0Pa·m3；
(2)被抽容器内一旦被抽空，暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来，这部分气体来源我们称之为放气，单位时间内的放气流量可以用QfPa·m3／s来示；
实验表明，材料表面单位时间内单位表面积的放气率q可以用式(27)的经验公式来计算。
真空室内暴露于真空下的构件表面，可能有多种材料。所以总的表面放气流量Qf为式(49)。
（未完待续） | 
收藏此帖
