ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
13
как суперпозиция этих элементарных решений, при этом не учиты-
ваются инерционные эффекты и кривизна каналов. Но проверка ре-
зультатов не показывает, в какой области применения числа Кнудсе-
на будет работать расчетная модель. Хотя подход к вычислению па-
раметров насоса эффективен в связи с разделением на двумерные и
одномерные задачи, он может стать неприменимым или, по крайней
мере, менее эффективным в случае молекулярного насоса с каналами
переменной высоты. Кроме того, уравнения Навье – Стокса не под-
ходят для моделирования такого насоса, даже если используется
условие скольжения на границе [10].
Исследование насоса Хольвека с помощью комплекса CFD было
проведено с использованием трехмерной модели Навье – Стокса без
скольжения на поверхности [14]. Полученные результаты хорошо со-
гласуются с экспериментальным данным в вязкостном режиме, но
возникает необходимость использования граничных условий течения
газа со скольжением для повышения точности расчетов при числе
Кнудсена Kn > 0,01.
Исследовано использование МВН последовательно с диффузион-
ным насосом [15–17]. В работе [15] проведен сравнительный анализ
результатов исследований МВН, рассмотрены перспективы их при-
менения в вакуумных установках, в частности для откачки масс-
спектрографов. Для оценки достоверности полученных расчетных
данных проведены экспериментальные исследования на опытной
установке, включающей в себя модель цилиндрического МВН с од-
ним постоянным по высоте каналом. В работе [15] рассмотрен анализ
МВН, приведенный в работе [7], и сделан вывод, что полученные ре-
зультаты действительны только для скоростей ротора, намного
меньших тепловых скоростей газа, кроме того, отмечено пренебре-
жение кривизной канала. В расчетах [7] было такое же ограничение
числа Кнудсена, т. е. диаметр откачивающей части должен быть не-
большим и по сравнению с приведенным в работах [15–17], и по
сравнению с расстоянием, в котором происходит значительное изме-
нение плотности газа. Достаточно трудно оценить перетекание и от-
качку газа между каналами.
Была также сделана попытка проанализировать МВН, пренебре-
гая этими параметрами [15]. Авторы рассматривали ситуацию, когда
скорость ротора больше молекулярной скорости, и учитывали кри-
визну канала, пренебрегая перетеканием газа и откачкой газа из зазо-
ра. Установлено также, что внутренние газовыделения существенно
влияют на отношение давлений в канале. Для исключения влияния
внутренних газовыделений эксперименты по определению быстроты
откачки проводились при сравнительно высоких давлениях газа [15].
Попытка создания обобщенного метода расчета откачных пара-
метров МВН, предпринятая в работе [18], не привела к желаемому