Методика расчета откачной характеристики кинетического высоковакуумного насоса
Авторы: Демихов К.Е., Макаров А.М., Никулин Н.К., Свичкарь Е.В.
Опубликовано в выпуске: #5(17)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-5-765
Раздел: Машиностроение | Рубрика: Вакуумная и компрессорная техника
В статье представлен подход к расчету откачной характеристики кинетического вакуумного насоса для молекулярного режима течения газа. Расчет основывается на основных допущениях для молекулярно-кинетической теории газов: распределение молекул по скоростям теплового движения описывается распределением Максвелла, взаимодействие между молекулами газа отсутствует, взаимодействие между поверхностью твердого тела и молекулами газа описывается диффузным законом отражения, коэффициент аккомодации равен единице. Использование методов прямого статистического моделирования для расчета откачных параметров элементов проточных частей и аналитические зависимости, связывающие их совместную работу, позволили значительно сократить время расчета, не снижая его точности и не искажая физики процесса откачки. Представленные математические зависимости позволяют проводить расчет существующих кинетических высоковакуумных насосов (турбомолекулярных, молекулярных и комбинированных турбомолекулярных с молекулярными ступенями) с учетом влияния всасывающего патрубка и перетеканий в проточных частях насосов.
Литература
[1] Вакуумная техника: Справочник. Демихов К.Е., Панфилов Ю.В., ред. Москва, Машиностроение, 2009, 590 с.
[2] Gaede W. Die Molekularluftpumpe. Annalen der Physik, 1913, B. 41, S. 337-380
[3] Mongodin G., Prevot F. Etude experimentale une pompe moleculare rotative. 1956, V. 61, S. 3-13
[4] Демихов К.Е., Никулин Н.К. Оптимизация высоковакумных механических насосов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010, 255 с.
[5] Cheng H.P., Jou R.Y., Chen F.Z., Chang Y.W., Iwane M., Hanaoka T., Threedimensional flow analysis of spiral-grooved turbo booster pump in slip and continuum flow. J. Vac. Sci. Technol. A, vol. 18, N 2, 2000, pp. 543-551
[6] Породнов Б.Т., Суетин П.Е., Борисов С.Ф. Течение газов в плоской щели в широком диапазоне чисел Кнудсена. Журнал технической физики, 1970, т. 40, вып. 11, с. 2383-2391
[7] Саксаганский Г.Л. Молекулярные потоки в сложных вакуумных структурах. Москва, Атомиздат, 1980, 216 с.
[8] Печатников Ю.М. Анализ проводимости вакуумных систем и их элементов в молекулярно-вязкостном режиме. Вакуумная техника и технология, 2008, № 1, с. 23-26
[9] Levenson L.L., Milleron N., Davis D.H. Molecular flow conductance. Le Vide, 1963, v. 18, N 103, pp. 42-50
[10] Kruger C., Shapiro A. Vacuum pumping with a blated axial-flow turbomachine. Symp. Vac. Techn. Trans. Pergamon Press, 1960, p. 117-140
[11] Sawada T., Suzuki M., Taniguchi O. The axial flow molecular pump. Part I. Scient. Papers Inst. Phys. and Chem. Res., 1968, N 2, p. 49-64
[12] Фролов Е.С. Турбомолекулярные вакуум-насосы. Москва, Машиностроение, 1980, 119 с.
[13] Кошмаров Ю.А., Рыжов Ю.А. Прикладная динамика разреженного газа. Ленинград, Машиностроение, 1977, 184 с.
[14] Holweck M. Conites. Redus. C.R. Acad. Sci., 1923, p. 177-43
[15] Siegbahn M. Die molecularpump. Activ fur Matematik astronomy Och. Physik Band, 1944, Bd. 30, N 2, S. 1944