ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
10
УДК 621.52
К. Е. Д е м и х о в , Н. К. Н и к у л и н ,
Е. В. С в и ч к а р ь
ТЕЧЕНИЕ ГАЗА В СПИРАЛЬНОМ КАНАЛЕ
МОЛЕКУЛЯРНОГО ВАКУУМНОГО НАСОСА
Приведены исследования течения газа в проточной части молекуляр-
ного вакуумного насоса (МВН) в вязкостном режиме течения газа.
Проведен выбор и обоснование метода расчета МВН.
E-mail:
nkn@bmstu.ru
,
svic@bk.ru
Ключевые слова:
молекулярный вакуумный насос, вакуум, вяз-
костный режим течения, течение газа, спиральный канал, пере-
пад давления, годограф скоростей, геометрические параметры.
В современных турбомолекулярных насосах (ТМН) в качестве
форвакуумных ступеней устанавливают молекулярные ступени.
При этом возможно достижение форвакуумного давления порядка
1·10
3
Па, а также сохранение безмасляности системы. Однако не-
большая быстрота действия и высокая точность изготовления огра-
ничивают возможность использования таких молекулярных вакуум-
ных насосов (МВН) в качестве самостоятельных средств откачки.
Результаты анализа теоретических и экспериментальных исследова-
ний МВН показали, что одним из основных факторов, ограничиваю-
щих повышение их откачных параметров, является перетекание газа
через радиальный зазор между ротором и статором (для схемы МВН
Геде – отсекателем) насоса. Для уменьшения перетекания газа через
зазор проточной части, т. е. для уменьшения обратного потока, зазор
между статором и ротором выполняют порядка 1·10
–2
мм, а кромку
между каналами делают максимально широкой. В качестве форваку-
умных ступеней можно использовать молекулярно-вязкостную про-
точную часть [1–6] с зазором порядка 0,1 мм, обладающую большей
быстротой действия по сравнению с молекулярной проточной ча-
стью. Особенностью данной проточной части является то, что при
определенном соотношении геометрических параметров она может
работать в вязкостном, переходном и молекулярном режимах течения
газа. При этом возможно получение форвакуумного давления не ме-
нее 1·10
3
Па, а в определенных конструкциях даже 1·10
5
Па. Молеку-
лярно-вязкостный вакуумный насос является аналогом молекулярно-
го насоса Хольвека [1–6]. Поэтому для создания и отработки матема-
тической модели молекулярно-вязкостной проточной части насоса с
помощью программных пакетов гидрогазодинамики необходимо